水力喷射多级压裂中水力封隔效果的数值模拟

摘要：

在多级压裂过程中有效的层间封隔至关重要,水力喷射压裂技术利用水力射流形成的低压区来实现层段间的封隔,但是在井下复杂环境下很难通过试验来定量分析水力封隔效果.鉴于此,首先建立了包含喷嘴、射孔孔道和环空段等结构的CFD模型,模拟了多级水力喷射压裂过程中环空的特性,并将数值模拟结果与试验数据进行对比,验证了该数值模型的正确性;然后根据环空流动特性,提出了用2个出口的质量流量比来评价多级压裂中水力封隔效果;最后,分析了不同参数对封隔效果的影响规律.模拟结果表明:①在一定条件下,高速射流能产生有效的层间封隔;②水力封隔效果随层间压差、喷射相位角和喷距的减小而增强,随喷射流速和喷射层数的增大而增强,且喷射相位角对水力封隔效果的影响大干喷射层数的影响.研究结果可为多级水力喷射压裂水力参数、喷嘴布置和参数组合的优化提供参考.

关键词：多级压裂、水力喷射、水力封隔、CFD模型、数值模拟

所属期刊栏目：43

分类号：TE377(油气田开发与开采)

资助基金：国家自然科学基金重大国际合作研究项目“页岩气藏水平井完井与多级压裂增产的基础研究”51210006;国家自然科学基金创新研究群体项目“复杂油气井钻井与完井基础研究”51221003

在线出版日期：2015-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：82-88