[发明专利]填砂暂堵压裂的支撑剂参数设计方法

权利要求书

1.一种填砂暂堵压裂的支撑剂参数设计方法，其特征在于，所述支撑剂参数设计方法包括以下步骤：

确定水平井压裂段内裂缝的入口宽度；

根据所述入口宽度，得到支撑剂颗粒的平均粒径；

根据所述平均粒径和所述入口宽度，得到实现填砂暂堵所需要的支撑剂颗粒无因次暂堵体积分数；

根据所述平均粒径和所述入口宽度，得到实现填砂暂堵所需要的支撑剂颗粒无因次暂堵体积分数包括：通过式3得到支撑剂颗粒无因次暂堵体积分数，

式3为：

其中，B为支撑剂颗粒无因次暂堵体积分数，A为支撑剂颗粒的平均粒径，w_i为待设计水平井压裂段内的裂缝入口宽度，e为自然常数，k取值0.5～0.9。

2.根据权利要求1所述的支撑剂参数设计方法，其特征在于，所述确定水平井压裂段内裂缝的入口宽度包括：通过式1确定所述入口宽度，

式1为：

其中，w_i为待设计水平井压裂段内的裂缝入口宽度，Q为压裂液排量，N为压裂段射孔簇数，v为岩石泊松比，μ为压裂液黏度，π为圆周率，E为储层岩石杨氏模量，C_L为滤失系数，h为裂缝高度，t为压裂时间。

3.根据权利要求1所述的支撑剂参数设计方法，其特征在于，根据所述入口宽度，得到支撑剂颗粒的平均粒径包括：通过式2得到支撑剂的平均粒径，

式2为：

4A＞w_i，

其中，A为支撑剂颗粒的平均粒径，w_i为待设计水平井压裂段内的裂缝入口宽度。

4.根据权利要求1所述的支撑剂参数设计方法，其特征在于，所述支撑剂参数设计方法还包括以下步骤：

选取两组粒径大小不同的支撑剂颗粒并记作分组1和分组2且分组1的粒径小于分组2，判断分组1和分组2混合后是否满足所述平均粒径，在满足所述平均粒径的情况下，获取混合后的分组1和分组2的密度；

根据所述密度和所述无因次暂堵体积分数，得到支撑剂质量浓度。

5.根据权利要求4所述的支撑剂参数设计方法，其特征在于，在分组1和分组2混合后不满足所述平均粒径的情况下，提高粒径较小的一组支撑剂颗粒的粒径。

6.根据权利要求4所述的支撑剂参数设计方法，其特征在于，所述分组1和所述分组2混合后的平均粒径通过式4得到，所述式4为：

其中，A为分组1和分组2混合后的平均粒径，a_x为分组1中第x种颗粒的粒径，v_ax为分组1中第x种颗粒的体积分数，b_y为分组2颗粒中第y种颗粒的粒径，v_by为分组2中第y种颗粒的体积分数，V取值0.6～0.8。

7.根据权利要求4所述的支撑剂参数设计方法，其特征在于，所述分组1和所述分组2还满足式5，所述式5为：

其中，b_y为分组2中第y种颗粒的粒径，v_by为分组2中第y种颗粒的体积分数，a_x为分组1中第x种颗粒的粒径，v_ax为分组1中第x种颗粒的体积分数，Y为分组2中颗粒种类的总数，X为分组1中颗粒种类的总数。

8.根据权利要求7所述的支撑剂参数设计方法，其特征在于，在分组1和分组2不满足式5的情况下，提高粒径较小的一组支撑剂颗粒的粒径。

9.根据权利要求4所述的支撑剂参数设计方法，其特征在于，根据所述密度和所述无因次暂堵体积分数，得到支撑剂质量浓度包括：通过式6得到支撑剂质量浓度，

式6为：

C＝0.64ρB，

其中，C为暂堵所需的支撑剂质量浓度，B为支撑剂颗粒无因次暂堵体积分数，ρ为分组1和分组2混合后的密度。