中国石油大学石油工程毕业论文(样版).doc

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1、.中国石油大学（）现代远程教育毕业设计（论文）低渗透油田压裂液返排规律研究姓名：学号：性别：专业:石油工程批次：学习中心：指导教师：年月..摘要水力压裂是低渗透油气藏开发评价和增产增注必不可少的技术措施，而油气井压后的压裂液返排又是水力压裂作业的重要环节。目前，对压裂液返排的控制，大多采用经验方法，没有可靠的理论依据。本文对压裂液的返排过程和压后井底压力的确定进行了较为系统的研究，旨在为压裂液返排控制提供理论依据。本文在以压裂液的滤失量计算的基础上，运用流体力学和数值模拟的相关理论以及物质平衡原理，针对返排期间裂缝闭合的过程，考虑了启动压

2、力梯度的影响，建立了压裂液返排的数学模型，给出了压裂液返排数学模型的数值解法。研究表明，为了减少压裂液对储层的伤害，低渗透储层中的压裂井应采用停泵后立即返排的方式，使裂缝强制闭合。实测井口压降曲线与计算值的比较结果表明，建立的模型能够比较准确地预测裂缝闭合过程和压裂液返排过程。最后，对返排的过程进行了室模拟实验研究，通过岩心实验，发现了返排过程中的一些特定规律。然后以滤失机理研究为基础，通过了建立裂缝壁面上的渗流模型，编制了返排参数预测程序，可通过对压裂返排效果的预测来指导压裂液返排作业。关键词：水力压裂；裂缝闭合；压裂液返排；数学模型；

3、井底压力..目录第1章绪论11.1压裂液返排规律研究的目的和意义11.2目前关于压裂液返排规律研究存在的不足2第2章低渗透油田特点及压裂液返排规律研究现状32.1国外低渗透油田储量分布及特点32.1.1国外低渗透油田储量分布32.1.2国外低渗透油田的主要特点32.1.3国低渗透油田储量分布42.1.4国低渗透油田的主要特点：42.2压裂液返排规律研究现状52.2.1国外压裂液返排的推荐做法52.2.2国压裂液返排的研究现状72.3裂缝形态的数学模型8第3章裂缝闭合期间压裂液返排模型93.1裂缝闭合过程中模型的假设条件93.2压裂液返排的

4、二维数学模型93.2.1压裂液从地层返排的数学模型93.2.2初始条件及边界条件133.3模型的数值解法143.3.1返排模型的离散143.3.2求解方法173.4裂缝闭合时间及压裂液返排量的确定183.4.1裂缝闭合时间确定183.4.2压裂液返排量的计算183.4.3停泵后裂缝体积变化量的计算193.5实例计算与分析203.6室实验模拟研究223.6.1实验方法223.6.2实验数据及处理23第4章压裂液返排的实验研究264.1实验仪器材料264.2实验步骤264.3实验数据处理与结果分析264.3.1采用瓜胶压裂液进行压裂实验264

5、.3.2采用田菁胶压裂液进行实验的结果29图4-6累计流量与渗透率恢复值304.4结论与建议：30第5章压裂过程中的滤失与返排效果预测315.1压裂液滤失理论315.1.1受压裂液黏度控制的滤失系数C1325.1.2受地层流体压缩性控制的滤失系数C2325.1.3压裂液造壁性控制的滤失系数C334..5.1.4综合滤失系数C345.2一维总滤失体积计算355.3压裂液返排数学模型365.3.1饱和度呈线性分布365.4实例计算375.5影响压裂液造壁性滤失系数实验38结论39参考文献40..第1章绪论1.1压裂液返排规律研究的目的和意义压

6、裂工艺是油、气藏增产和提高采收率的最有效的措施之一[1-2]。随着水力压裂技术在低渗透油气田勘探、开发及其它工业生产领域中的广泛使用，其在理论方法、工艺、设备及工具方面都得到了迅速的发展。水力压裂具有多学科性，它是与岩石力学（控制着裂缝几何形态）、流体力学（控制着液体流动与支撑剂的铺置和回流）以及化学（控制着施工的材料性能，如压裂液）密切地联系着的。由于这种多学科交叉的复杂性，人们对水力压裂工艺整个过程的研究还有许多不完善的地方，有些水力压裂的指导方法或控制程序到目前为止还只是建立在现场工程师的经验之上。所以，结合这些学科的知识对指导水力

7、压裂工艺的理论基础进行深入的探讨，具有很大的现实意义，即可引导工程技术人员设计出更合理的水力压裂工艺控制程序。压裂是重要的油气井增产措施，而压裂液的返排是压裂施工中的一个主要的步骤。压裂液能否顺利、及时地排出对施工效果影响非常明显，特别是对于低渗低压地层，由于返排困难，残液可能造成地层再次伤害，影响增产效果。研究表明：施工结束后，为了防止残液长期滞留地层造成二次伤害，一般说来应将残液尽可能地快速排出。在实际施工过程中常常由于对地层客观认识不足，对工作液、添加剂选择不当，或施工工艺不合理，使返排率低，造成对储层的伤害。可见，返排在压裂、酸化

8、工艺中占有非常重要的位置，如果不能及时排完、排净会给地层带来再次伤害，返排效果的好坏直接影响措施效果。由于这一过程是在裂缝闭合期间进行的，因而，适当的返排程序通常是保持裂缝良好导流能力的关键所