摘要

为了优化超临界CO2压裂工艺技术和施工参数,考虑超临界CO2压裂液中支撑剂颗粒之间相互作用,采用欧拉-拉格朗日方法中的多相质点网格方法,建立超临界CO2压裂缝内支撑剂运移数学模型,通过室内水力压裂支撑剂运移物模实验验证模型准确性,进行超临界CO2压裂缝内支撑剂运移规律计算和分析。研究表明:未增黏CO2由于黏度低,携砂效果极差,优化其他参数对携砂效果影响不大;CO2黏度增加到2.5 mPa·s即可有效提高携砂效果,采用超轻支撑剂与细尺寸颗粒组合,携砂效果与增黏到10 mPa·s效果相差不大;优化支撑剂密度比尺寸对携砂效果提高更为明显;增大排量可以提高携砂效果,但排量继续增大,其携砂效果变化较小;流体滤失对CO2携砂效果影响变化不大。该研究为解决CO2携砂性能差的问题提供了技术支撑,对超临界CO2压裂设计优化及现场施工具有重要指导意义。