Экспериментальное исследование распределения проппанта в шероховатых трещинах при сдвиге в сланцевых коллекторах

ZHANG Tao ,  

CHEN Hongli ,  

WANG Kun ,  

GOU Haoran ,  

ZHANG Yifan ,  

TANG Tang ,  

ZHOU Hangyu ,  

ZUO Hengbo ,  

摘要

Под влиянием сдвига трещин и формы шероховатости стенок каналы потоков внутри трещин являются неоднородными, что усложняет закономерности распределения песчано-гидравлической жидкости. Были выбраны поверхности трещин горных пород, полученные из керна пласта Лонгмаши, с помощью растяжения, наложения и гравировки получены шероховатые плоскопараллельные трещины, создан экспериментальный стенд для транспортировки проппанта в трещинах с односторонней шероховатостью. Применялись методы полуквантитативного анализа по форме песчаных плотин и количественные методы двухфазного (твердая-жидкость) потока для проведения экспериментов по транспортировке проппанта в шероховатых неоднородных каналах при различных уровнях шероховатости, дебита, вязкости и размера частиц. Также был проведен анализ области устья скважины с различными условиями шероховатости методом PIV (визуализация частиц) и PTV (треккинг частиц). Результаты показали: внутренние поточные каналы в шероховатых трещинах неоднородны, форма расположения проппанта зависит от доминирующих каналов и образует нерегулярные вогнутые структуры; прохождение жидкости и проппанта около крупных выступов изменяет первоначальное направление движения к доминирующему каналу, движение проппанта также влияет на нарастающую форму песчаных плотин; дебит является главным фактором снижения влияния доминирующих каналов, снижение дебита способствует их эффективной блокировке; при различных вязкостях и размерах частиц влияние доминирующих каналов сохраняется, вязкость и размер частиц влияют главным образом на расстояние транспортировки проппанта и способ накопления, увеличение вязкости или уменьшение размера частиц увеличивают расстояние доставки проппанта, а песчаные плотины накапливаются слоями.

关键词

шероховатые трещины;сдвиг сдвижения;транспортировка проппанта;форма песчаных плотин;техника PIV;техника PTV

阅读全文