考虑支撑剂运移的压裂停泵压降模型

针对现有压裂停泵压降模型不考虑支撑剂运移、无法解释支撑剂铺置效果的难题,提出适用于主加砂压裂的停泵压降模型,模型考虑了裂缝系统中携砂液-支撑剂靠黏度和速度耦合的水平运移与沉降运动,以及基质系统中压裂液靠黏性力和重力作用的三维流动,通过将裂缝系统与基质系统耦合求解,实现了主加砂压裂停泵过程的支撑剂运移模拟计算,获得的井底压降导数双对数曲线呈现出“厂”字型的形态特征,并按照停泵时间顺序划分为支撑剂沉降、支撑剂水平运移、支撑剂减速运移、支撑剂压实和支撑剂停止运移5个主控阶段。研究结果表明:支撑剂铺置越均匀(主次裂缝内砂量越接近),压降导数曲线越平缓,支撑剂沉降控制期越长,支撑剂减速运移期越短,支撑剂压实控制阶段会呈现出1/4斜率段;支撑剂充填比例越大(缝网总体积越小),压降导数曲线越陡,支撑剂水平运移控制期越短,支撑剂运移控制阶段的压降及导数会呈现重合趋势。选取涪陵页岩气田一口典型压裂水平井逐段开展停泵压降曲线拟合,反演获得各加砂压裂段的支撑裂缝体积与铺砂均匀程度,为定量评价水力压裂加砂效果、认识压后支撑剂运移规律提供了理论依据。