[发明专利]一种确定脉冲纤维加砂压裂支撑剂团铺置形态的方法

摘要

本发明公开了一种确定脉冲纤维加砂压裂支撑剂团铺置形态的方法，包括：1)确定水力裂缝的几何结构参数；2)测量压裂液和纤维压裂液的流变参数，修正后得到压裂液+纤维+支撑剂混合液的流变参数；3)建立水力裂缝几何模型，输出iges格式的数据文件，进行流场计算域网格划分，输出msh格式的网格文件；4)分别将脉冲交替注入的压裂液和压裂液+纤维+支撑剂混合液作为两种连续流体相处理，建立两相在裂缝中流动的CFD模型；5)模拟压裂液和混合液脉冲注入水力裂缝的流动，获得支撑剂团的铺置形态。本发明能够量化描述裂缝中支撑剂团的铺置形态，为研究脉冲纤维加砂压裂的增产机理及优化施工参数提供技术支持和理论依据。

主权项

1.一种确定脉冲纤维加砂压裂支撑剂团铺置形态的方法，依次包括以下步骤：1)确定水力裂缝的几何结构参数，获得施工后水力裂缝的缝高H、缝宽W和缝长L；2)将脉冲注入的压裂液、压裂液+纤维+支撑剂混合液均单独作为幂律流体相处理，实验测量压裂液和纤维压裂液的流变参数，修正后得到压裂液+纤维+支撑剂混合液的流变参数；3)根据步骤1)中确定的水力裂缝的缝宽w、缝长L、缝高H，以及设计给定的射孔位置、孔口尺寸及间距，建立该水力裂缝的几何模型，输出iges格式的数据文件；将该iges格式数据文件导入网格划分软件中进行流场计算域网格划分，将水力裂缝几何模型的射孔位置定义为速度进口边界，裂缝末端定义为压力出口边界条件，输出msh格式的网格文件；4)分别将脉冲交替注入的压裂液和压裂液+纤维+支撑剂混合液作为独立的压裂液相和混合液相两种连续流体相处理，建立两相在裂缝中流动的CFD模型；5)模拟压裂液和混合液脉冲注入水力裂缝的流动，获得支撑剂团的铺置形态，即采用CFD软件将msh格式网格文件读入，结合物性参数依次进行设置；在每个脉冲时间段开始时间点分别在软件中输入混合液进口速度vin和体积分数βm，设定模拟时间步长dt进行流动方程迭代求解，得到任意时刻流场内的速度、压力及两相浓度分布值，通过展示流场中混合液相的分布云图，得到支撑剂团在裂缝中任何位置的分布形态。