【摘 要】
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据统计,目前我国致密砂岩气技术可采资源总量约为9.213.4×1012m3,约占已探明天然气总储量的比例50%以上,近5年每年新增探明致密砂岩气可采储量约为23×1011m3,已成为我国天
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据统计,目前我国致密砂岩气技术可采资源总量约为9.213.4×1012m3,约占已探明天然气总储量的比例50%以上,近5年每年新增探明致密砂岩气可采储量约为23×1011m3,已成为我国天然气开发利用的主导资源之一。由于致密砂岩低孔低渗的地质特征,通常将水平井和分段压裂技术相结合作为致密砂岩气藏增产增注的的重要手段,压裂液返排是水力压裂的重要组成部分,也是压裂作业的最后一部分。压裂返排过程中,地层压力逐渐降低,凭靠经验主导的返排措施导致滤失量大、支撑剂回流、返排速度慢等现象的发生,直接影响了储层改造的增产效果。因此,形成一套合理的压后返排工艺体系有利于提高压裂液返排效率,控制支撑剂回流,强化裂缝增产效果。本文以某致密砂岩水平井气藏为研究对象,考虑了多裂缝同时返排时压裂液滤失,裂缝体积变化和水平段各裂缝压降效应的复杂性,根据流体力学理论,渗流力学理论,体积平衡原理,建立了压裂液返排数学模型,得到了返排过程中井口压力随时间的变化规律,并能够准确预测裂缝闭合时间和最终平衡时间。为控制支撑剂回流,分别考虑了压裂施工停泵后、裂缝闭合前后三个阶段支撑剂颗粒的受力情况,建立了支撑剂运动模型和支撑剂回流模型,得到了停泵后最后一段支撑剂的运动时间和位移以及裂缝闭合前后临界返排流速。结合压裂液返排数学模型和支撑剂回流模型确定了安全动态放喷油嘴尺寸,实现了压裂返排过程中对油嘴尺寸的实时控制和更换。基于前面的研究成果,得到了致密砂岩储层压裂液返排工艺优化设计方法,制定了压后返排时机,裂缝闭合方式,油嘴尺寸选择的参考准则,并针对某致密砂岩水平井分段压裂气井的返排方案进行优化设计和验证。通过实例应用表明,本文所得到的致密砂岩储层压裂液返排工艺优化设计方法行之有效,切实可行。
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