页岩气水平井暂堵球运移特性数值模拟研究

水平井暂堵压裂技术是提高非常规储层改造效果的关键，而暂堵球在水平井中的运移及封堵特性的准确预判是水平井暂堵压裂成功实施的关键。因此，需要利用数值模拟方法模拟暂堵球在水平井的运移和封堵特性。由于CFD-DEM耦合模型能够将暂堵球颗粒视为旋转的球体，实现颗粒与流体之间的双向耦合，因此基于CFD-DEM耦合方法建立了页岩气水平井井筒暂堵模型，分析了暂堵球粒径、压裂泵注排量和暂堵球密度对暂堵球运移和封堵性能的影响，结果表明，对于?139.7 mm的单簇8孔螺旋分布式套管，孔眼与暂堵球直径之比为0.97左右时井筒暂堵效果最好；暂堵球的坐封效率随着泵注排量增大呈先升高后降低的趋势，泵注排量低于6 m³/min时，随着泵注排量增大，暂堵球坐封效率升高；泵排量为4～7 m³/min时，暂堵球的坐封效率较高；低密度暂堵球的坐封效率最高，高密度暂堵球的坐封效率最低；暂堵球最容易坐封在射孔簇后半段孔眼上，也能够坐封在第1个孔眼上。研究结果表明，基于CFD-DEM耦合的页岩气水平井井筒暂堵模型能够实现暂堵球在水平段运移过程的可视化，利用其可预测暂堵球的运移速度及坐封...