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采用投球分段压裂技术开采非常规油气藏李昊(中国石油大学(北京)非常规天然气研究院)摘要投球分段压裂技术是分段压裂技术中的一种，该技术可以最大限度地发挥分段压裂在油藏开发中的作用和潜力。投球分段压裂已经逐渐成为了一套较为完善、适用范围广的工艺技术。该技术拥有施工量小，费用低，施工工艺简单等特点；但关于封堵球或暂堵剂的用量以及携带液的排量等方面存在一定的盲目性,现场应用主要依靠经验.针对页岩气等非常规油气藏的特征,模拟实际投球分层压裂情况.针对该技术在现场施工应用中存在的问题,通过实验模拟现场施工情况,确定最优的排量及投球数量.通过室内实验模拟现场的投球分段压裂情况,设计一个可视化管柱模拟井筒,该可视化管柱上模拟了三段射孔,每段上螺旋分布有五个模拟的射孔,该装置可以很好的模拟现场的实际工况.室内实验分为两个部分,可以模拟不同的实验模拟多层结构,通过调节出口端的流量模拟不同层位渗透率的差异;通过投暂堵球或暂堵颗粒,实现封堵射孔的目的.实验一：通过改变泵的排量,观察暂堵球或暂堵颗粒进入射孔的数量及层位,确定最优的排量;观察暂堵球或暂堵颗粒进入射孔的数量,可以得到最优的封堵效率;观察暂堵球或暂堵颗粒落入的层位,更好的模拟现场工况,确定最先封堵的层位,从而确定可能最先被压开的层位.实验二:通过改变射孔的出液量，模拟不同层位渗透率的差异；投入暂堵球或暂堵颗粒，固定排量，观察不同尺寸的暂堵球或暂堵颗粒在不同层位的分布情况；使用同样的方法，观察不同排量下，暂堵球或暂堵颗粒在不同层位的分布情况，该方法可以更好的模拟层间渗透率差异大的情况下，各层的暂堵情况.通过大量的室内实验得出如下结论:通过实验一可知在不同排量下封堵球或封堵颗粒优先封堵中上段,尺寸小的颗粒相比尺寸大的颗粒更加容易封堵上段,大颗粒的封堵效率相比于小颗粒的封堵效率略低,混合加入不同尺寸的颗粒封堵效率最高,当排量达到一定值后,封堵效率可达到100%;通过实验二可知对于不同渗透率的地层,当渗透率高的层位于最上层时,封堵效率最高(90%),当渗透率最低的层位于最上层时封堵效率最低(60%).图一展示了投入单个大球时的封堵效率与排量的关系,从图可以清楚的看到当排量超过0.13m^3/min后,封堵效率达到100%.图1投入大颗粒后,封堵效率与排量的关系应用FLUENT软件模拟,模拟的颗粒运动轨迹与实验中检测到的轨迹一致,模拟流场流速的分布与实际情况相一致.结合室内实验数据以及应用FLUENT软件模拟的结果,可以很好的指导现场应用,使用该方法可以大大节约投球分段压裂的施工成本,改善投球分段压裂方法的施工效率.参考文献【1】李会雄,栾合飞,陈听宽,等.注水井投球调剖工艺的理论与实验研究[J].油田化学,2003,20(2):113-118. 【1】才博,蒋廷学,丁云宏,等.提高油气藏纵向动用效果的投球分压技术[J].辽宁工程技术大学学报：自然科学版,2013(4):535-538.【2】ErbstoesserSR.Improvedballsealerdiversion[J].JournalofPetroleumTechnology,1980,32(11):1,903-1,910.【3】NozakiM,ZhuD,HillAD.ExperimentalandFieldDataAnalysesofBallSealerDiversion[C]//SPEAnnualTechnicalConferenceandExhibition.SocietyofPetroleumEngineers,2011.作者简介:李昊,女,1990年1月生,辽宁省盘锦市,在读硕士研究生,主要从事储层改造研究,中国石油大学(北京)非常规天然气研究院,102249,18609873285,2014210219@student.cup.edu.cn
