水力切割模拟水合物储层成孔特性试验

摘要：

为了探究水力割缝技术对于天然气水合物储层改造的适用性,开展了模拟水合物储层的地面水力割缝模拟试验.采用大尺寸试样,分析了喷射压力、喷嘴直径和加砂体积分数对套管及模拟试样的割缝形态、成孔特征以及破坏形式的影响.研究结果表明:水力喷射切割过程中,由于高压射流的冲击力及冲蚀作用,模拟水合物储层中形呈近似椭圆锥体孔眼,内表面凹凸,并出现裂缝、凹坑及其他不规则形状;近喷嘴端孔眼会形成冲蚀空腔,孔眼直径较大,而随着孔眼深度增加,孔眼直径逐渐缩小;模拟水合物储层在水力切割后呈现破碎、不规则冲蚀、扩孔、冲刷、侧向裂缝等多种复杂破坏形式,比常规砂岩、煤岩的破坏形式更为复杂;孔眼深度随着喷嘴直径增加先增大后减小,而孔眼深度随着喷射压力逐渐增大;当喷射压力为25 MPa,喷嘴直径为5 mm,含砂体积分数为6％时,可形成深度约92 cm,最大直径约为14 cm的椭圆形孔眼;在套管与水合储层直接接触条件下,切割套管缝宽受喷嘴直径、喷射压力和加砂体积分数的影响,缝长主要由喷嘴移动距离决定.射流对水合物储层的破坏作用影响因素多,不仅与水射流及冲蚀条件有关,还与水合物储层的物化性质密切相关.

关键词：天然气水合物、水力割缝、孔眼形态、成孔机制、喷嘴直径

所属期刊栏目：53

分类号：P634

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：924-932