气井压后返排机理研究及返排制度优化

摘要

水力压裂是川西地区低渗致密砂岩气藏勘探评价和开发建产的关键技术。气井压后返排效果是否理想直接关系到储层改造的增产效果，目前川西气井压后返排过程中以人为因素为主导的返排措施很大程度上导致支撑剂回流现象的发生，同时，返排制度不合理、地层伤害严重、未形成系统的返排工艺体系。因此，形成一套针对不同的储层特征合加砂压裂参数的返排工艺体系就显得十分的必要。
　　本文通过理论研究，采用压裂液滤失二维模型对川西中浅层气井压裂储层改造过程中的压裂液滤失、近缝储层的压裂液滤失量和侵入深度、储层能量场的数值计算方法进行研究;利用数值模拟的方法对开井排液过程中近缝储层的压力及含水饱和度分布情况进行计算，确定返排启动压差，并依靠剩余含水饱和度关系计算气井压裂返排的最终返排率。考虑防止支撑剂回流及克服致密气藏水锁影响下的液体启动压力的条件下，进行井口排液油嘴大小优化。另外为验证上述研究成果的准确性和可靠性，通过Eclipse软件模拟对本文模型计算结果进行验证;通过对川孝611-1井进行返排制度设计，并将设计结果与现场实际相比较。所有的验证与现场实践表明，本文建立的返排制度设计方法可行、可靠。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 压裂液返排国内外研究现状

1．2．2 数学模型国内外研究现状

1．3 主要研究目的和内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 主要研究内容

1．4 研究技术路线图

1．5 取得的主要成果

第2章 压裂液滤失二维数学模型

2．1 滤饼区流动数值模型

2．2 二维滤失理论模型

2．2．1 二维滤失模型建立

2．2．2 边界条件及初始条件

2．2．3 模型的求解

2．2．4 模型计算结果分析

2．3 压裂液动态滤失全程实验研究

第3章 水锁效应启动压力梯度及返排压差确定

3．1 水锁启动压力确定方法

3．2 启动压力影响因素分析

3．3 克服气藏启动压力梯度对策

3．4 支撑剂临界出砂流速建模与实验

3．4．1 理论方法计算支撑剂临界出砂流速模型

3．4．2 实验室方法建立支撑剂临界出砂流速模型

第4章 气液两相流数值模拟研究

4．1 返排过程中滤饼区压降方程

4．2 返排过程侵入区及原状地层区压降方程

4．2．1 数学模型假设条件

4．2．2 渗流数学模型的建立

4．2．3 压力分布数值计算

4．2．4 饱和度分布数值计算

4．2．5 参变量计算

4．3 模拟计算结果分析

4．4 ECLIPS气水两相数值模拟

第5章 现场应用

5．1 川孝611-1井基础数据

5．2 返排制度设计

5．2．1 岩石力学参数计算

5．2．2 裂缝参数计算

5．2．3 滤失计算

5．2．4 返排制度设计

5．3 设计验证

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果