【正文】 e≤2時 對應(yīng)dul/dt的支 撐劑回流速度+000 5 10 15du1/dtuu/ m/suu/ m/s 圖 38 NRe≤2 時 dul/dt 于支撐劑回流速度的關(guān)系 當(dāng) 2＜ NRe≤500 時 ， 分別對 dul/dt 進行取值為 4， 6， 8， 10 計算得到對應(yīng)的支撐劑回流速度 。 表 32 2＜ NRe ≤500 時對應(yīng) dul/dt 的支撐劑回流速度 dul/dt 4 6 8 10 uu/ m/s 103 102 102 102 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 2＜NRe ≤ 500時對 應(yīng)dul/dt的 支撐劑回流速度+000 5 10 15du1/dtuu/ m/suu/ m/s 圖 39 2＜ NRe ≤500 時 dul/dt 與支撐劑回流速度的關(guān)系 當(dāng) NRe＞ 500 時 ， 分別對 dul/dt 進行取值為 4， 6， 8， 10 計算得到對應(yīng)的支撐劑回流速度 。 表 33 NRe＞ 500 時對應(yīng) dul/dt 的支撐劑回流速度 dul/dt 4 6 8 10 uu/ m/s 102 102 101 101 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 NRe ＞50 0時對應(yīng)du 1/d t的支撐劑回流速度+000 5 10 15du1/dtuu/ m/s系列1 圖 310 NRe＞ 500 時對應(yīng) dul/dt 的支撐劑回流速度 對 表 3表 3表 3圖 3圖 3圖 310 進行分析 ， 縱向比較 ， 支撐劑回流速度隨著 NRe 的增加而增加 ； 橫向比較 ， 支撐劑回流速度隨著 dul/dt 的增加而增加 。 由此可見為了防止支撐劑回流一定要控制好返排流量 ， 并且保持流量的穩(wěn)定性 ， 以免返排速率的變化引起支撐劑的運動而導(dǎo)致回流 。 綜上對返排過程中支撐劑回流的分析 ， 壓裂液返排要做到以下兩點：第一控制好返排速度并且并且返排速度的穩(wěn)定性 ， 避免返排速度過大或者速度變化引起支撐劑的回流影響壓裂效果 ； 第二在控制好返排速度的前提下要保持一個較高的返排速率 ， 使地層中的壓裂液在較短的時間內(nèi)返排出來 ， 避免壓裂液的地層中時間過長對地層造成二次傷害 ， 使地層的導(dǎo)流能力受到影響 。 壓裂油井生產(chǎn)過程中出砂控制 模型應(yīng)用 以某油田一井 實測數(shù)據(jù)為例，裂縫寬 3 mm，裂縫高度 m，支撐劑密度 1730 kg/ m3，砂粒半徑 0. 4～ 0. 9 mm，砂粒面孔率 10. 5 %，原油相對密度 地層壓力 MPa，地層溫度 88. 9℃ 井底流壓 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 MPa。 根據(jù)前面對生產(chǎn)過程中出砂控制的研究首先對油井的攜液產(chǎn)量進行計算結(jié)果為 m3/d。 下面對該油井的臨界產(chǎn)量進行計算 ， 根據(jù) 防止支撐劑回流的最大產(chǎn)量程序 得計算結(jié)果為 m3/d， 即生產(chǎn)過程中控制在這個產(chǎn)量以內(nèi)就不會出現(xiàn)支撐劑回流 ， 一旦大于這個生產(chǎn)速度就可能有支撐劑回流現(xiàn)象 。 下面對不同日產(chǎn)量下的液體流速和支撐劑回流情況進行討論 。 取日產(chǎn)量分別為 112 m3/d， 150 m3/d， 200 m3/d， 根據(jù) 程序 計算 這些產(chǎn)量下的液體的流速。 表 34 壓裂油井不同日產(chǎn)液量對應(yīng)液體流速 日產(chǎn)量 / m3/d 112 150 200 液體流速 / m/s 作出油井日產(chǎn)液量與液體流速的關(guān)系圖如下 油井日產(chǎn)液量與液體流速00 100 200 300油井日產(chǎn)液量/m3/d液體流速/m/s液體流速/m/s 圖 311 油井日產(chǎn)液量與液體流速的關(guān)系圖 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 結(jié)合壓裂液返排過程中返排的臨界速度為 ， 以上 圖表 說明當(dāng)產(chǎn)量過大時液體流速會超過支撐劑所允許的臨界流速時 ， 就有可能出現(xiàn)支撐劑回流 ， 所以當(dāng)該井把產(chǎn)量定 在 150m3/d 和 200 m3/d 時就會發(fā)生支撐劑回流 ， 所以把產(chǎn)量定在 110 m3/d 左右比較合適 。 綜上對生產(chǎn)過程中出砂控制的研究 ， 對于壓裂油井生產(chǎn)過程一定要采用一個合理的采油速度 ， 不要為了追求最大的經(jīng)濟效益而使產(chǎn)量放的盡可能大 。 如果生產(chǎn)速度過快 ， 高速流動的液體沖刷近井筒地帶的砂拱 ，引起支撐劑充填失效 ， 導(dǎo)致支撐劑回流 ， 從而導(dǎo)致人工裂縫的支撐狀況變差 ， 導(dǎo)流能力下降 ， 影響油井產(chǎn)量 ， 或?qū)е戮壮辽岸逊e掩埋油層 ，或出砂侵蝕地面油嘴和閥門 ， 影響采油工作的正常進行 。 所以一個合理的采油速度不僅可以延長壓裂的有效期 ， 而且 可以減少作業(yè)次數(shù)和設(shè)備損失 ， 從而提高經(jīng)濟效益 。 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 第 四 章 總結(jié) 通過對 壓裂井返排優(yōu)化設(shè)計 研究 ， 對支撐劑回流機理分析 ， 要實現(xiàn)防止支撐劑的回流可以做以下幾點： 從支撐劑方面來講 ， 使用改造支撐劑工藝技術(shù)如樹脂涂層支撐劑防砂技術(shù) 、 纖維防砂技術(shù) 、 熱塑性薄膜防砂技術(shù) 、 可變形支撐劑防砂技術(shù)等來有效的防止支撐劑回流 。 從壓裂工藝方面來講 ， 建立的壓裂液返排過程中臨界返排流量 、支撐劑返排速度和沉降速度計算模型與放噴油嘴選擇原則相結(jié)合 ， 可實現(xiàn)對放噴油嘴的動態(tài)優(yōu)化 。 壓裂液返排時選擇一個合理返排流量 ， 使壓裂液及時有效的排出 ， 實現(xiàn)既不傷害儲層又不出現(xiàn)支撐劑回流的目的 。 從生產(chǎn)方面來講 ， 提出的壓裂油井的臨界產(chǎn)量公式 。 在生產(chǎn)過程中采用合理的生產(chǎn)產(chǎn)量 ， 既達到的產(chǎn)量的最大化又防止了支撐劑回流 ， 同時也提高的壓裂的有效期和穩(wěn)定性 。 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 參考文獻 [1] 劉讓杰 ， 張建濤 .水力壓裂支撐劑現(xiàn)狀及展望 .鉆采工藝 ， 2021， 26（ 4）： 3134. [2] 陳冬林等 .支撐劑回流控制技術(shù)的新發(fā)展 .天然氣工業(yè) ， 2021 ， 26（ 1） :1012103. [3] 傅英 ， 郭建春 ， 王書彬 . 支撐劑 回流室內(nèi)研究 .河南石油 ， 2021， 20（ 1） :5860. [4] 范文敏 ， 徐媛 .國外壓后返排的理論研究與推薦做法 ， 鉆采工藝 ， (5):4244. [5] Holditch S A and Whitehead W S. Minimizing Damage to a Propped Fracture by Controlled Flowback Procedure[J]JPT June 1988:753760. [6] Ely . Arnold . and Holditch, .A New Techniques and Quality Control Find Suceess in Enhancing Productivity and Minimizing Proppant Flowback.[p] SPE 20708. [7] Barree,.,and Mukhegee,H. Engineering Criteria for Fracture Flowback Procedures[P].SPE 29600. [8] Mark Parker and Diederik Van Proppant 56726. [9] NavalGoel and Subhash Investigation of Proppant Flowback Phenomena Using a Large 56880. [10] , and of Proppant Failure and Fines Migration on Conductivity of Propped 24008. [11] and Selection for Fracturing and Sand Control. World Oil,Jan,1995:3740. [12] and and Failure of Sand 8427. [13] and of Proppant Pack Reinforced with Fiber for Proppant Flowback 31093. 中國石油大學(xué)（北京）現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 [14] David Milton Tayler,Chris Stepherson,and Affecting the Stability of Proppant in Propped Fractures:Results of a Laboratory 24821. [15] and . The Mechanical Stability of Propped Hydraulic Fractures: A Numerica 28510. [16] 姚 飛 ， 王曉泉 .水力裂縫起裂延伸和閉合的機理研究 .油氣藏改造論文集 .北京 :石油工業(yè)出版社 ， . [17] 李天才 ， 郭建春 ， 趙金洲 . 壓裂油井支撐劑回流及出砂控制研究及其應(yīng)用 . 西安大學(xué)學(xué)報 ， 2021， 21(3).