低滲透油田壓裂液返排規(guī)律研究論文

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1、低滲透油田壓裂液返排規(guī)律研究畢業(yè)論文目錄第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)及壓裂液返排規(guī)律研究現(xiàn)狀32.1國(guó)內(nèi)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)內(nèi)低滲透油田儲(chǔ)量分布42.1.4國(guó)內(nèi)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)內(nèi)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

2、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173.4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室內(nèi)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

3、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31II5.1.1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)C345.2一維總濾失體積計(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)40II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

4、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，

5、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)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，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

6、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裂縫導(dǎo)流能力。在壓裂液返排過(guò)程中，工程技術(shù)人員往往希望通過(guò)對(duì)返排流量的控制使支撐劑在產(chǎn)層區(qū)獲得較好的鋪置，繼而使裂縫具有較高的導(dǎo)流能力。但是，由于對(duì)壓后關(guān)井期間或返排過(guò)程中裂縫閉合情況、支撐劑運(yùn)移情況、壓裂液濾失及流體性質(zhì)的變化情況不能很好地把握，所以對(duì)返排流量的控制經(jīng)常顯得無(wú)據(jù)可依。到目前為止，工程現(xiàn)場(chǎng)反饋了很多問(wèn)題，其中的一些問(wèn)題導(dǎo)致了嚴(yán)重的后果。對(duì)于油氣層壓力低的井，返排困難的問(wèn)題十分突出；而當(dāng)油氣

7、層壓力較高時(shí)，油氣井產(chǎn)量大時(shí)，對(duì)于油井，過(guò)大的放噴速度會(huì)使支撐劑回流；對(duì)于氣井，過(guò)大的放噴速度會(huì)產(chǎn)生氣竄，使氣體將殘液分割在地層中不能排出，因此仍然存在排液速度控制的問(wèn)題。這些問(wèn)題主要有兩大方面[3-4]：一是沒(méi)有選擇合理的時(shí)機(jī)對(duì)支撐劑的運(yùn)移進(jìn)行控制，導(dǎo)致大量的支撐劑回流到井筒（吐砂），或在近井筒帶破碎，從而使產(chǎn)層區(qū)的支撐劑很少或分布不合理。這在很大程度上降低了裂縫的導(dǎo)流能力，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致壓裂施工的失??；二是返排流量控制不好，使回流的支撐劑沖出井口，刺壞放噴油嘴以及破壞其他設(shè)備。而且，往往發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題時(shí)，施工基本完成，想進(jìn)行挽救為時(shí)已晚。在低滲透儲(chǔ)層中，一般都

8、要進(jìn)行大型水力壓裂作業(yè)，壓后返排出現(xiàn)的