水平井分段多簇压裂暂堵球运移封堵规律

摘要

投球暂堵转向技术是水平井分段多簇压裂实现多簇裂缝均衡扩展的主要技术之一,由于暂堵球在水平井筒内的运移封堵规律尚不明确,该技术应用效果并不佳。基于此,文中采用CFD+DEM耦合方法建立暂堵球水平井筒运移封堵模型,分析暂堵球密度、施工排量、压裂液黏度、投球数、暂堵球直径和孔眼出口应力分布状态对暂堵球井筒运移封堵行为的影响规律,并结合室内实验结果验证模型的准确性。模拟结果表明:增大暂堵球密度与压裂液黏度,封堵效率先减小后增大,密度与黏度的转折点分别为1300 kg/m^(3),20 mPa·s;增加施工排量与投球数,封堵效率持续增大,但增大幅度渐缓,排量达到16 m^(3)/min后,封堵效率基本稳定,投球数为24个时暂堵球有效利用率最高;暂堵球直径越小,封堵效率越高,使用1.25倍孔眼直径的暂堵球坐封效果最佳;压裂段内应力非均匀分布导致各簇孔眼出口流速不同,合理的施工参数方案有利于增强单簇孔眼封堵效果与出口流速的正相关性。基于上述模型优选出的施工参数方案,现场应用效果良好,验证了模型的工程应用价值。