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纤维支撑剂团静态沉降速度计算方法

2021-01-26曾先进郭建春杨若愚周航宇刘嘉文张翔宇

油气地质与采收率 2021年1期

张 涛 ,曾先进,郭建春,杨若愚,周航宇,刘嘉文,张翔宇

(1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都 610500;2.中国石化胜利油田分公司纯梁采油厂,山东滨州 256505)

裂缝中非连续支撑压裂技术是指向裂缝中交替注入纯压裂液和压裂液-纤维-支撑剂三相混合物的方式,实现裂缝中非连续的支撑剂团分布,从而大幅度提高裂缝闭合后的导流能力[1-2],该技术以斯伦贝谢公司的通道压裂为代表[3-4],在油气田生产现场得到了非常广泛的应用,取得了非常好的应用效果。

一般认为,当在支撑剂和压裂液中加入适量的纤维后,纤维可以有效地防止支撑剂在裂缝中运移时分散,维持其输送沉降过程中的完整性[5-6],从而在裂缝闭合时纤维支撑剂团对其形成柱塞状支撑。从微观结构上看,产生这种效果的重要原因是纤维在支撑剂团中形成了网状结构,从而在输送过程中有效地平均化支撑剂颗粒的能量,使其运动出现了一致性[7]。在压裂液返排以及进一步生产过程中,纤维又可以起到防止支撑剂被带出地层的作用[8]。

传统压裂技术中,支撑剂颗粒在裂缝中运移时受到壁面、周围颗粒、压裂液流变性和流速等因素的影响,因此其沉降速度的计算则大多是通过修正壁面效应、浓度、流态和流变性等条件下的斯托克斯公式得到[9]。HERZHAFT 等研究了在斯托克斯流动条件下,高长径比纤维携砂液在牛顿流体中的沉降问题,并总结了平均沉降速度、沉降速度的方差和方向分布[10]。……

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