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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）低滲透油田壓裂液返排規(guī)律研究...摘要水力壓裂是低滲透油氣藏開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)和增產(chǎn)增注必不可少的技術(shù)措施，而油氣井壓后的壓裂液返排又是水力壓裂作業(yè)的重要環(huán)節(jié)。目前，對(duì)壓裂液返排的控制，大多采用經(jīng)驗(yàn)方法，沒(méi)有可靠的理論依據(jù)。本文對(duì)壓裂液的返排過(guò)程和壓后井底壓力的確定進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，旨在為壓裂液返排控制提供理論依據(jù)。本文在以壓裂液的濾失量計(jì)算的基礎(chǔ)上，運(yùn)用流體力學(xué)和數(shù)值模擬的相關(guān)理論以及物質(zhì)平衡原理，針對(duì)返排期間裂縫閉合的過(guò)程，考慮了啟動(dòng)壓力梯度的影響，建立了壓裂液返排的數(shù)學(xué)模型，給出了壓裂液返排數(shù)學(xué)模型的數(shù)值解法。研究表明，為了減少壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的傷害
2、，低滲透儲(chǔ)層中的壓裂井應(yīng)采用停泵后立即返排的方式，使裂縫強(qiáng)制閉合。實(shí)測(cè)井口壓降曲線與計(jì)算值的比較結(jié)果表明，建立的模型能夠比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)裂縫閉合過(guò)程和壓裂液返排過(guò)程。最后，對(duì)返排的過(guò)程進(jìn)行了室模擬實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)巖心實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了返排過(guò)程中的一些特定規(guī)律。然后以濾失機(jī)理研究為基礎(chǔ)，通過(guò)了建立裂縫壁面上的滲流模型，編制了返排參數(shù)預(yù)測(cè)程序，可通過(guò)對(duì)壓裂返排效果的預(yù)測(cè)來(lái)指導(dǎo)壓裂液返排作業(yè)。關(guān)鍵詞：水力壓裂；裂縫閉合；壓裂液返排；數(shù)學(xué)模型；井底壓力......目錄第1章緒論11.1壓裂液返排規(guī)律研究的目的和意義11.2目前關(guān)于壓裂液返排規(guī)律研究存在的不足2第2章低滲透油田特點(diǎn)
3、及壓裂液返排規(guī)律研究現(xiàn)狀32.1國(guó)外低滲透油田儲(chǔ)量分布及特點(diǎn)32.1.1國(guó)外低滲透油田儲(chǔ)量分布32.1.2國(guó)外低滲透油田的主要特點(diǎn)32.1.3國(guó)低滲透油田儲(chǔ)量分布42.1.4國(guó)低滲透油田的主要特點(diǎn)：42.2壓裂液返排規(guī)律研究現(xiàn)狀52.2.1國(guó)外壓裂液返排的推薦做法52.2.2國(guó)壓裂液返排的研究現(xiàn)狀72.3裂縫形態(tài)的數(shù)學(xué)模型8第3章裂縫閉合期間壓裂液返排模型93.1裂縫閉合過(guò)程中模型的假設(shè)條件93.2壓裂液返排的二維數(shù)學(xué)模型93.2.1壓裂液從地層返排的數(shù)學(xué)模型93.2.2初始條件及邊界條件133.3模型的數(shù)值解法143.3.1返排模型的離散143.3.2求解方法
4、17...3.4裂縫閉合時(shí)間及壓裂液返排量的確定183.4.1裂縫閉合時(shí)間確定183.4.2壓裂液返排量的計(jì)算183.4.3停泵后裂縫體積變化量的計(jì)算193.5實(shí)例計(jì)算與分析203.6室實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究223.6.1實(shí)驗(yàn)方法223.6.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理23第4章壓裂液返排的實(shí)驗(yàn)研究264.1實(shí)驗(yàn)儀器材料264.2實(shí)驗(yàn)步驟264.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析264.3.1采用瓜膠壓裂液進(jìn)行壓裂實(shí)驗(yàn)264.3.2采用田菁膠壓裂液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果29圖4-6累計(jì)流量與滲透率恢復(fù)值304.4結(jié)論與建議：30第5章壓裂過(guò)程中的濾失與返排效果預(yù)測(cè)315.1壓裂液濾失理論315.1.1
5、受壓裂液黏度控制的濾失系數(shù)C1325.1.2受地層流體壓縮性控制的濾失系數(shù)C2325.1.3壓裂液造壁性控制的濾失系數(shù)C3345.1.4綜合濾失系數(shù)C34...5.2一維總濾失體積計(jì)算355.3壓裂液返排數(shù)學(xué)模型365.3.1飽和度呈線性分布365.4實(shí)例計(jì)算375.5影響壓裂液造壁性濾失系數(shù)實(shí)驗(yàn)38結(jié)論39參考文獻(xiàn)40...第1章緒論1.1壓裂液返排規(guī)律研究的目的和意義壓裂工藝是油、氣藏增產(chǎn)和提高采收率的最有效的措施之一[1-2]。隨著水力壓裂技術(shù)在低滲透油氣田勘探、開(kāi)發(fā)及其它工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的廣泛使用，其在理論方法、工藝、設(shè)備及工具方面都得到了迅速的發(fā)展。水力
6、壓裂具有多學(xué)科性，它是與巖石力學(xué)（控制著裂縫幾何形態(tài)）、流體力學(xué)（控制著液體流動(dòng)與支撐劑的鋪置和回流）以及化學(xué)（控制著施工的材料性能，如壓裂液）密切地聯(lián)系著的。由于這種多學(xué)科交叉的復(fù)雜性，人們對(duì)水力壓裂工藝整個(gè)過(guò)程的研究還有許多不完善的地方，有些水力壓裂的指導(dǎo)方法或控制程序到目前為止還只是建立在現(xiàn)場(chǎng)工程師的經(jīng)驗(yàn)之上。所以，結(jié)合這些學(xué)科的知識(shí)對(duì)指導(dǎo)水力壓裂工藝的理論基礎(chǔ)進(jìn)行深入的探討，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義，即可引導(dǎo)工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)出更合理的水力壓裂工藝控制程序。...壓裂是重要的油氣井增產(chǎn)措施，而壓裂液的返排是壓裂施工中的一個(gè)主要的步驟。壓裂液能否順利、及時(shí)地排出對(duì)
7、施工效果影響非常明顯，特別是對(duì)于低滲低壓地層，由于返排困難，殘液可能造成地層再次傷害，影響增產(chǎn)效果。研究表明：施工結(jié)束后，為了防止殘液長(zhǎng)期滯留地層造成二次傷害，一般說(shuō)來(lái)應(yīng)將殘液盡可能地快速排出。在實(shí)際施工過(guò)程中常常由于對(duì)地層客觀認(rèn)識(shí)不足，對(duì)工作液、添加劑選擇不當(dāng)，或施工工藝不合理，使返排率低，造成對(duì)儲(chǔ)層的傷害。可見(jiàn)，返排在壓裂、酸化工藝中占有非常重要的位置，如果不能及時(shí)排完、排凈會(huì)給地層帶來(lái)再次傷害，返排效果的好壞直接影響措施效果。由于這一過(guò)程是在裂縫閉合期間進(jìn)行的，因而，適當(dāng)?shù)姆蹬懦绦蛲ǔＪ潜３至芽p良好導(dǎo)流能力的關(guān)鍵所在，壓后油氣田的生產(chǎn)能力在很大程度上取決于
8、裂縫導(dǎo)流能力。在壓裂液返
