113 / 2023-07-14 01:45:47

支撑剂离散分布的大尺度水力裂缝整体导流能力研究

水力压裂；离散支撑剂分布；大尺度裂缝；裂缝变形闭合；裂缝渗透率

水力压裂后裂缝渗透率对压裂成功与否起着至关重要的作用，直接决定着压后油气井的产能。在某些施工条件下，支撑剂在裂缝呈现离散分布特征。为了研究支撑剂在裂缝中的不同分布模式对裂缝整体渗透率的影响，本研究使用两个随机函数构建了大尺度裂缝中支撑剂团的不同离散分布形式。在用固体力学分析大尺度裂缝在地应力作用下变形闭合的同时，分别用达西定律和Navier-Stokes方程模拟了支撑剂团及其之间的高速通道中的流体流动，并且基于裂缝出口处的流体流速和整个裂缝中的流体压降来计算裂缝的整体渗透率。模拟结果表明，支撑剂团离散分布的裂缝整体渗透率远高于支撑剂团本身的渗透率，因为大多数流体在支撑剂簇之间的高速通道中流动。支撑剂团内流动流体的比例随着其分布得更加分散而不断降低。随着支撑剂团渗透率的增加，裂缝中支撑剂的体积比降低，支撑剂团分布变得更加分散，裂缝的整体渗透率不断增加。该研究有助于水力压裂中压裂液和支撑剂分布的优化设计。