压裂支撑剂回流影响因素及控制措施

为了充分认识影响压裂支撑剂回流的因素,降低压裂后放喷测试过程中压裂支撑剂回流引起的储层伤害,解决阀门砂卡以及地面管线、油嘴套、分离器冲蚀等井口隐患治理,以四川盆地威远地区某页岩气平台压裂后放喷测试过程为研究对象,分析了4类压裂支撑剂回流预测模型中各种因素对压裂支撑剂回流的影响程度;在此基础上,利用计算流体力学(CFD)与离散单元方法(DEM)耦合并行计算方法(即CFD-DEM技术)进行压裂支撑剂回流过程数值模拟研究,同时在该页岩气井开展了矿场实验进行验证。研究结果表明:①影响压裂支撑剂回流的因素较多,主要包括压裂支撑剂性质、作用在压裂支撑剂上的流体性质及其流速、裂缝的性质,其中临界返排流速是影响压裂支撑剂回流的主要因素;②采用CFD-DEM技术能够研究复杂工况条件下各因素对压裂支撑剂回流的影响规律,并从矿场试验得到印证。结论认为:在保证压裂后返排流体临界携液流速和防止天然气水合物生成的基础上,合理优选油嘴尺寸是减少压裂支撑剂回流的有效控制措施。