油井水力压裂摩阻计算和井口压力预测

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1、第29卷增1岩石力学与工程学报Vol.29Supp.12010年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2010油井水力压裂摩阻计算和井口压力预测1，213111刘合，张广明，张劲，彪仿俊，吴恒安，王秀喜(1.中国科学技术大学近代力学系，安徽合肥230026；2.中国石油勘探开发研究院，北京100083；3.中国石油大学石油和天然气工程学院，北京102200)摘要：对水力压裂过程中射孔孔眼摩阻和管柱沿程摩阻计算方法进行分析。列出射孔孔眼摩阻计算公式并讨论其中的各个影响因素，给出压裂液密度和孔眼流量系数的计

2、算公式，提出新的孔眼直径计算公式。基于大庆油田的施工数据，建议一种修正的降阻比计算公式，能够得到更为准确的管柱沿程摩阻历程曲线。通过有限元软件ABAQUS对大庆油田肇15–平56井2150.0～2160.0m井段分段压裂过程进行数值模拟，模拟得到的井底压力、井口压力曲线与现场施工曲线吻合良好，验证计算模型和管柱沿程摩阻计算公式的正确性。对大庆油田南214–平324井限流压裂过程进行数值模拟，模拟得到的压裂作业曲线和现场施工曲线吻合良好，验证射孔孔眼摩阻计算公式的正确性。关键词：岩石力学；油井；水力压裂；射孔孔眼摩阻；管柱沿程摩阻；有限元；数值模拟中图分类号：TU

3、45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2010)增1–2833–07FRICTIONLOSSCALCULATIONANDSURFACEPRESSUREPREDICTIONINOILWELLHYDRAULICFRACTURING1，213111LIUHe，ZHANGGuangming，ZHANGJin，BIAOFangjun，WUHengan，WANGXiuxi(1.DepartmentofModernMechanics，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei，Anhui230026，China；2.

4、ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment，PetroChina，100083，China；3.SchoolofPetroleumandGasEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102200，China)Abstract：Themethodsofcalculatingthepipestringfrictionandtheperforationfrictionareanalyzed.Perforationfrictionandpipestring

5、frictionareanalyzedandfurtherthesurfacepressureispredictedintheprocessofhydraulicfracturing.Theformulaofperforationfrictionispresentedandthecorrelativefactorsarediscussed.Theformulaeoffracturingfluiddensityandperforationdischargecoefficientareobtained，andtheformulaofperforationdiamet

6、erismodified.TheformulaofdragratioismodifiedbasedonthemeasureddatainDaqingOilfield，andfurthermorethetreatmenthistoryofpipestringfrictioncouldbeobtainedbyuseofdragratiomethod.Thestagedfracturingprocessesofwellinterval2150.0–2160.0mofwellZhao15–Ping56inDaqingOilfieldaresimulatedbyfinit

7、eelementsoftwareABAQUS.Theevolutionofbottomholepressureandsurfacepressureobtainedfromsimulationareingoodcoincidencewithcorrespondingfieldmeasurementdata，whichverifiesthecorrectnessofthesimulationmodelandtheproposedformulaofpipestringfriction.ThelimitedentryfracturingprocessofwellNan2

8、14–Ping324in