煤层气压裂中支撑剂沉降模型的对比与优选.pdf

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1、第44卷第6期当代化工Vo1．44．NO．62015年6月ContemporaryChemicalIndustryJune，2015煤层气压裂中支撑剂沉降模型的对比与优选刘钰豪，徐永驰。，陈泓洁(I．油气田应用化学四川省重点实验室，四川成都610051；2．中国石油川庆钻探工程公司井下作业公司，四川成都6100513．油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)，四川成都610500；4．大港油田第一采油厂，天津300280)摘要：水力压裂过程中涉及到众多固液两相流问题，如使用压裂液将支撑剂输送至地层、压裂液返排时对支撑剂的携带等。由于目前使用的支撑剂密度多大于压裂液密

2、度，支撑剂在随压裂液运动的同时会发生沉降。支撑剂在压裂液中的沉降速度直接关系到现场的工艺设计，因此有必要对支撑剂沉降进行深入研究。目前煤层气压裂主要为清水压裂。针对清水压裂，对常用支撑剂沉降模型的计算值与实验数据进行对比，最终优选出与实际符合最好的支撑剂沉降模型。关键词：支撑剂；沉降模型；煤层气中图分类号：TE357文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)06—1253—04ComparisonandSelectionofProppantSettlingModelsintheCBMFracturing一hao一，XUYong-chi，CHENHong-jie4(

3、1．SichuanKevIaboratorvofOil／GasFieldADoliedChemistry,Chen~du．Sichuan610051．China；2．DownholeServiceCtmpanyCht~anqingDrillingEnfleetingCo．．Ltd．,CNP~，Chengdu．Sichuan610051，China；3．StateKeyLaboratoryofOilanaGasReseNoi7GeologyanaExplofatiori，SouthwestPetro'feumUniversity,ChengduSichuan6l0500．Chi

4、na；4．DagangOilfieldCompanyTheFirstOilProuctionPlant，Dagang，Tianjin300280，China)Abstract：Thereexistalotofissuesaboutsolid—liquidtwo．phaseflowinhydraulicfracturing．suchasfracturingfluidtransportingproppantstothefomationorcarryingthemoutwhileflowback．Proppantsettlingalwaysoccursbecauseitsdensi

5、tyishigherthanfracturingfluid，andthesettlingvelocitydirectlyrelatestotheprocessdesign．Therefore，itisnecessarytostudythesetlementofproppants．Currently,waterfracturinghasbeenwidelyusedincoalbedmethane．Inthispaper,calculatedvaluesofeachmodelwerecomparedwithexpefimenmldata．thebestmodelwasselect

6、edultimately．Keywords：proppant：settlingmodel；coalbedmethane我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量约其中：36．81x10m，居世界第三位。对煤层气进行科学A=2合理的开发，具有极大的重要性。我国绝大多数煤(2)丁【层具有渗透率低、地层压力低的特点，水力压裂改．Ppp(3)造技术是目前煤层气开采的主要增产措施之一。式中：一重力、浮力和阻力的合力，N；目前煤层气压裂中常用清水压裂液，本文结合m—颗粒质量，kg；pp一支撑剂密度，kg／m；实际，对球形固体颗粒在牛顿流体中的沉降模型进p一压裂液密度，kg／m；行对比和分析，

7、并与国外实验数据进行比较，寻找c一沉降阻力系数；一垂直于沉降方向的颗粒面积，Ill最适合的支撑剂沉降模型。“广-支撑剂沉降速度，rds；。一支撑剂颗粒直径，m。1支撑剂在牛顿流体中自由沉降机王里【在牛顿流体中，一定质量的颗粒受到重力、浮根据运动方程可知：力和阻力的作用，会以一定的速度沉降。duF=m_(4)dfFp_cD华(1)将(4)代／k(1)后，整理得：收稿日期：2014-12一O1作者简介：刘钰豪(1990一)，男，四JlI内江人，工程师，2013年毕业于西南石油大学石油工程专业，研究方向：从事