复杂裂缝中支撑剂运移铺置规律数值模拟

作者：郭天魁; 宫远志; 刘晓强^*; 王增林; 徐建春; 盛茂; 陈铭; 罗志林

来源：中国石油大学学报(自然科学版), 2022, 46(03): 89-95.

DOI：10.3969/j.issn.1673-5005.2022.03.010

• 水力压裂
• 复杂裂缝
• 支撑剂运移
• CFD-DEM

裂缝型储层压裂过程中易沟通天然裂缝形成复杂缝网，而压裂裂缝中支撑剂的铺置严重影响压后增产效果。采用考虑精确捕获颗粒运动的CFD-DEM耦合方法，建立复杂裂缝三维模型，探究注入流速、压裂液黏度、支撑剂密度对复杂裂缝(分支缝位置、角度和级数)中支撑剂运移铺置规律的影响。结果表明：分支缝的位置和角度决定进入分支缝支撑剂的比例；注入时间相同，位于主裂缝1/3处分支缝砂堤面积是2/3处分支缝的2倍，30°分支缝砂堤面积是150°分支缝的3.2倍；对于多级分支缝，二级裂缝中砂堤形态多为抛物线形，三级裂缝为三角形；裂缝复杂程度越高，分支缝总分流效应越大，主缝中砂堤平衡高度越高；将优于支撑剂输送的参数与优于支撑剂沉降的参数进行再组合，较高流速(大于0.4 m/s)+线性胶+低支撑剂密度(小于2 000 kg/m3)和较低注入流速(0.2 m/s)+滑溜水+高支撑剂密度(3 000 kg/m3)的施工方式既能有效提高裂缝远端及分支缝的铺置效果，也能保证近井筒区域的充填。

• 单位
  中国石油大学（北京）; 北京大学; 中国石油大学（华东）