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摘要
在压裂过程中，由于天然裂缝的存在，支撑剂在裂缝内的铺置较为复杂，直接影响了压裂增产的效果。为提高压裂液在裂缝中的携砂能力，在黏弹性表面活性剂（VES）压裂液中添加纳米氧化锌颗粒，形成纳米改性VES压裂液。通过自主研发的平板裂缝实验台对比分析清水与纳米改性VES压裂液的携砂效果。结果发现，纳米改性VES压裂液铺砂更加均匀，效果更好。通过应力旋转流变仪测定纳米改性VES压裂液的流变特性，采用Cross流体本构方程对实验结果进行拟合，得到相应的流变参数，并利用颗粒动力学的方法对支撑剂在纳米改性VES压裂液中的运移特性进行研究。模拟结果表明，随着压裂液砂质量分数的增加，支撑剂之间易于发生团聚，使得更多的颗粒发生沉降，达到砂堤平衡高度的时间减小，平衡高度增加；随着支撑剂颗粒粒径及密度的增大，支撑剂沉降速率增加，砂堤高度增加，且靠近入口，极易出现砂堵的现象。在实际压裂施工过程中，要尽可能选用小粒径、低密度的支撑剂。
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