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摘要
为了认识陆相页岩气储层裂缝中支撑剂的铺置规律，采用可视裂缝模拟系统开展支撑剂沉降铺置实验，模拟了不同压裂液黏度、排量、砂比、支撑剂粒径和支撑剂密度条件下支撑剂运移沉降的过程，同时采用PIV粒子测速技术绘制了砂堤入口处与前缘处的速度场，进一步分析了支撑剂铺置过程中颗粒的运动特征。研究结果表明，支撑剂在人工裂缝中的铺置分为四个阶段：早期阶段、中前期阶段、中后期阶段和平衡状态阶段。裂缝入口处：悬浮颗粒的速度方向近似水平向前，砂堤表面颗粒速度沿着坡面向上，支撑剂的推进主要依靠液体黏滞力的携带作用；排量增大，流场出现明显的扰动现象，排量越大，扰动程度越大。砂堤前缘处：坡顶处流场存在明显的涡流现象；液体黏度增加，涡流强度减弱，黏滞力增加，颗粒在液体冲击和携带作用下，铺置更远的距离；排量增加，整个前缘区域出现更大的旋涡，涡流作用更加强烈，此时液体的冲击作用使得支撑剂铺置效果更好；砂比增加，旋涡数量增加，强度增强，波及范围增大，支撑剂运移到裂缝更远端。滑溜水中支撑剂粒径越小、密度越大，砂堤越均匀，但要达到铺置效果，需要携砂液的作用。
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单位陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院; 西北大学; 大陆动力学国家重点实验室
