超临界二氧化碳压裂液中支撑剂携流计算

超临界二氧化碳(SC-CO₂)作为一种新型透明高效压裂液，在非常规油气资源开发中具有对储层无害、提高储层渗透率和流体流动阻力、压裂后快速完全回流等优点。本文基于悬浮能量平衡原理，推导了SC-CO₂携支撑剂流动的平衡流量模型，计算结果与不同密度和粒径下的实验平衡流量相比，误差分别为3.32%和4.54%。并综合考虑SC-CO₂压裂过程中流体内能、流动功、滤失特性、物理参数以及SC-CO₂ 岩石吸附的变化，建立了基于温度-压力场耦合、裂缝与滤失区耦合、SC-CO₂流体与支撑剂耦合的SC-CO₂压裂液携砂流量计算模型。由实验结果可知，随着压裂液泵注量的增大，支撑剂密度和支撑剂粒径减小，SC-CO₂压裂液体系粘度增大，支撑剂堆积高度在较小范围内减小，而支撑剂堆积长度沿裂缝长度方向增大较大。