超临界二氧化碳水平井携岩机理研究

项目名称： 超临界二氧化碳水平井携岩机理研究

项目编号： No.51504281

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 矿业工程

项目作者： 霍洪俊

作者单位： 中国石油大学（华东）

项目金额： 21万元

中文摘要： 超临界二氧化碳因兼具气体的低黏度、易扩散和液体的高密度特性，且对储层无伤害，在非常规油气藏的钻井开发方面优势巨大。水平井是超临界二氧化碳是用于非常规油气开发的一种重要方式，水平井超临界二氧化碳高效携岩与调控方法是实际技术发展的基础。本课题拟探索井筒内，超临界二氧化碳裹挟岩屑运移过程中，力学和化学耦合作用致使岩屑粒径和相关力学参数的变化规律，进而引入多场（温度场、压力场、速度场）、多相（气、液、超临界）、多介质（二氧化碳、地层水等）条件，分析超临界二氧化碳启动或裹挟岩屑运移的机制，重点研究井筒内二氧化碳等介质的相态变化对岩屑运移效率的影响，建立岩屑床的演化模型，形成超临界二氧化碳携岩的调控方法。研究结果为超临界二氧化碳钻完井及相关非常规油气开发技术的发展提供理论依据。

中文关键词： 超临界二氧化碳；携岩；相态变化；岩屑粒径；沉降末速

英文摘要： Supercritical carbon dioxide gains the property of low viscosity close to gas, high diffusivity and high density close to liquid, and it’s harmless to reservoir, so it gets great advantage in the drilling and development of unconventional reservoirs. Horizontal well is one of the important ways of supercritical carbon dioxide used for unconventional reservoir, cuttings carrying and controlling by supercritical carbon dioxide in horizontal well is the basis of practical technology developing. The objective of this project is to study the change rule of cutting particle size and relative mechanical parameters under the action of mechanical and chemical coupling during the supercritical carbon dioxide cutting-carrying flow in the wellbore, and then introduce the condition of multi-media, multiphase and multimedium, analyze the mechanism of cuttings starting and migration in super critical carbon dioxide, focus on the impact on cutting-carrying efficiency while the medium in the wellbore like carbon dioxide in the phase changing area, and build cuttings bed evolutionary model, find out supercritical carbon dioxide cutting-carrying controlling method. The results of this project provide a theoretical basis of supercritical carbon dioxide drilling and completion technology and unconventional reservoir exploitation technology development.

英文关键词： super critical carbon dioxide;cuttings-carrying;phase change;cuttings size;settling velocity