煤层气水力压裂缝内变密度支撑剂运移规律

煤层气水力压裂缝内变密度支撑剂运移规律

杨尚谕1,杨秀娟1,闫相祯1,许建国2,樊 恒1

【摘 要】针对煤层气水力压裂有效支撑缝长过短且缝内铺砂浓度分布不均匀的问题,研究变密度支撑剂颗粒在裂缝内的运移规律。采用Pseudo Fluid模型考虑了裂缝内支撑剂颗粒之间的相互影响,借助Visual Studio 2012设计平台编制相应计算软件,并通过与现场监测值进行对比,校核了软件计算的准确性。讨论了压裂液黏度、裂缝壁面、排量和支撑剂密度等参数对缝内铺砂浓度和有效支撑缝长影响规律,分析了超低密度支撑剂在不同围压和温度工况下的破碎率。结果表明:坚果壳支撑剂在围压为69 MPa、环境温度为90℃工况下破碎率＜2%,满足现场需求;随着压裂液黏度、施工排量增加,裂缝支撑长度增加,缝内铺砂更加均匀;支撑剂颗粒直径增加使得裂缝支撑长度降低;采用变密度支撑剂较单一陶粒砂有效支撑半缝长增加了19.5 m,且铺砂效果更均匀。 【期刊名称】煤炭学报 【年(卷),期】2014(039)012 【总页数】7

【关键词】煤层气井;变密度支撑剂;分段压裂;支撑剂运移

伴随国内油气需求的持续增长与常规油气产量的不断下降,具有较大资源潜力的非常规油气逐渐成为新的领域,受到各个国家和油气公司的高度重视[1]。我国经过20 a的研究探索,实际钻完煤层气井近万口,但仍存在大批煤层气井产量低或者产出的气不具备工业产能,直接影响了我国煤层气开采的发展[2-4]。大量现场压裂井监测数据结果表明,煤层气低产井压裂诱导裂缝内支撑剂颗粒由于密度较高而大量沉积在近井端0～40 m范围内,有效支撑缝长较短是影响煤层气井压