压裂气井支撑剂回流研究进展

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撑剂 则停 止 回流 。
接触 力来确 定气 体 临界 流速 , 算 量非 常大 : 四种 计 第
方 法 是用 摩 尔一 仑 屈 服准 则 确定 临 界 孑 隙压 力 梯 库 L
研究 支撑 剂 回流 的主要 目的是搞 清楚 压 裂井支
收 稿 日期 : 0 1 0 — 9 2 1- 8 2
度 , 过 临界孔 隙压 力梯 度确定 气 体 临界流 速 , 考 通 仅
支撑 剂 回流 的裂 缝 在近 井筒 附近 会形 成 瓶 颈 裂缝 .
也会 导 致 支撑 剂 停止 回流 , 是 没有 描 述 支撑 剂 回 但 流 的发 生 过程 。同 时 , 有 学 者认 为 由于 各种 原 因 也 在 裂缝 顶 部形 成 无 支撑 剂 的 通道 , 当裂 缝 中的气 体

8 ・ 2
焦 国盈 , 苹 汀 , 志林 , 裴 戚 李彭 , 建 国 , 亚娟 : 游 王 压裂 气 井支撑 剂回 流研 究进 展
“ 流化 ” 理论 , 过流化 参 数计算 气 体临 界流 速 , 提 通 前
条件 与 裂缝 中 的 支撑 剂 充 填 层 的实 际 条 件 有 所 不 同 ;第 三种 方法 是通 过缝 中支 撑剂 颗粒 之 间 的机 械
流 速大 于 支撑 剂 回流 临界 流 速 时 , 体 会 将 支撑 剂 气 携带 到井 筒 , 生 了支 撑剂 回流 ; 发 当气 体流 速低 时支

要 : 对 压 裂气 井 支 撑 剂 回 流 问 题 , 压 裂 气 井 支 撑 剂 回 流 机 理 、 流 预 测 方 法 和 回 流 控 制 技 术 i 个 方 面 针 从 回
综 述 压 裂 气 井 支 撑 剂 回 流 研 究 的 进 展 。提 出7 支 撑 剂 回 流 控 制 技 术 , 些 技 术 都 是 基 于 增 强 支 撑 剂 充 填 层 的 种 这 稳 定 性 , 中 表 面 增 强 技 术 和 液 体 树 脂 技 术 对 支 撑 裂缝 的导 流 能 力 无 影 响 , 用 前 景 广 阔 。 其 应 关 键 词 : 裂 气 井 ; 撑 剂 回流 ; 理 ; 测 方法 ; 制 技 术 压 支 机 预 控
中图 分 类 号 : E 5 T 37 文献 标 识 码 : A 文 章编 号 : 6 3 9 0 2 1 ) 1 0 8 — 3 1 7 —1 8 ( 0 2 0 — 0 2 0
压 裂气 井 支 撑剂 回流 会 影 响压 裂 效果 、 降低 井 产能 、 坏井 下 和地 面设备 与管 线 、 加安 全风 险 和 损 增 生 产 成本 。针对 压 裂气 井 支 撑剂 回流 问题 , 国内外 相 关 机 构 做 了大 量 的研 究 工 作 ,取 得 了很 大 的进
“ 沟槽 ” 现象 。 分学 者通 过模 拟研 究发 现 , 部 出现大 量
2 支 撑 剂 回流 预 测 方 法
支 撑剂 回流 预测 的关 键是 确定 裂缝 中气 体 的临
界 流速 。 第一 种方 法是 通过 支撑 剂 回流 实验 确定 , 结 果 受 到实验 时 的裂缝 宽度 、 闭合 应 力等 的 限制 , 用 通 性 差 ;第二 种方 法是 引入 化学 工程 和机 械工 程 中的
撑剂 回流 的影 响具 有不 确 定性 ,过 大或过 小都 会导 致支 撑 剂发生 回流 。 同时数值 模 拟发 现 , 当发 生严重
展 。本文 从 压裂 气 井支 撑 剂 回流机 理 、 回流 预 测 和 回流 控 制 技 术 三 方 面 综 述 了压 裂 气 井 支撑 剂 回 流
研 究 进展 。
撑剂 回流 的原 因 。 别影 响支 撑剂 回流 的 关键 因素 , 识
为支 撑剂 回流 预测做 准 备 。
室 内实验 和数值 模 拟均证 实 裂缝 宽度 与支 撑剂 平均 直径 之 比大 于某一 值 时 ,支 撑剂 充填 层是 不稳 定 的,但 现场 生产 实 际也 发现 宽 裂缝 并 没有 发 生支 撑剂 回流 。 曳力 在高 压差 和低 压差 下 的作用 不 同 , 拖 但也 是影 响支 撑剂 回流 的重 要 因素 。闭合 应力 对支
撑 剂 回流也有 较 大 的影 拱 理论来 解 释支撑 剂
回流 , 为近井 眼裂 缝 中 的砂 拱 的形 成 和 破坏 导 致 认
了支 撑剂 回流 的发 生和停 止 。但 在气体 支撑 剂 回流 实验 中 , 只观察 到 在 导 流室 的 出 口端存 在 “ 口” 缺 和
第 1 4卷 第 1 期
重庆 科技 学 院学报 ( 自然 科学 版 )
21 0 2年 2月
压 裂气 井 支撑 剂 回流 研 究进 展
焦 国盈 裴 苹 汀 戚 志林 李 彭 游 建 国 王 亚 娟
(. 庆 科 技 学 院 ,重 庆 4 1 3 ; . 南 油 气 田 分 公 司重 庆 气矿 ,重 庆 4 0 2 ; 1重 0 3 1 2西 0 0 1 3长 庆 油 田 公 司 油 气 工 艺 研 究 院 ,西 安 7 0 1 ) . 10 8
1 压 裂 气 井 支撑 剂 回 流 机 理
支撑剂 回流机理 的关 键是 支撑 剂充 填层 在生 产 过 程 中 的稳 定 和破坏 机理 。

的支 撑 剂 回流时 , 井筒 周 围的 闭合应 力发 生 了改变 除 此之 外 , 撑 剂重 力 、 撑 剂类 型 、 层 温度 对 支 支 支 地
基金 项 目 : 庆市 自然 科 学 基 金 项 目 ( S C2 1 B 4 8 ) 重 庆 市 教 委 自然 科 学 基 金 项 目( J 1 4 8 : 庆 科 技 学 院校 内科 重 C T ,0 0 B 2 1 ; K 1 11 )重 研 基金 资助 项 目( K 0 0 1 ) C 2 1 B 3 作 者 简 介 : 国 盈 (9 6 )男 , 西 富 平 人 , 士 , 焦 17 一 , 陕 博 副教 授 , 究方 向 为油 气 井 增 产 技 术 。 研
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