碳酸盐岩酸蚀蚓孔双重分形描述方法

发布时间：2018-06-16 03:41

  本文选题：采油/气工程 + 酸化　； 参考：《天然气地球科学》2017年03期

【摘要】：基质酸化是碳酸盐岩油气藏中应用范围最广、最经济有效的增产方式之一,而酸化最典型的特征是形成酸蚀蚓孔。由于酸岩反应影响因素多、蚓孔形态多样、生长随机性强,目前仍未形成对蚓孔的定量描述方法。对碳酸盐岩酸蚀蚓孔的定量描述主要包括确定单蚓孔形态及多蚓孔分布2部分内容,这是优化施工设计、经济有效开发此类油气藏的重要前提。为此,通过多组岩心流动实验,采用三维CT扫描后重组的手段得到了蚓孔的真实形态,并验证了岩心线性和径向流动下蚓孔的分形特征,得到了其分形维数。运用分形几何学方法,建立了单蚓孔等效长度分形计算模型,为从长度和平面分布2个维度定量描述单蚓孔提供了可能。其次,为了明确不同蚓孔在空间分布情况,建立了多蚓孔间竞争分布数学模型,并对其进行了求解和模拟分析,验证了蚓孔间竞争分布的分形性特征。在此基础上,建立了蚓孔分布双重分形模型,为定量描述三维酸蚀蚓孔形态奠定了基础,也为更准确优化酸化施工提供了可能。
[Abstract]:Matrix acidification is one of the most economical and effective ways to increase production in carbonate reservoirs, and the most typical feature of acidification is the formation of acid wormhole. Due to many factors affecting acidite reaction, the morphology of wormhole is various, and the growth is random, there is no quantitative description method for wormhole at present. The quantitative description of acid wormhole in carbonate rock mainly includes the determination of the morphology of single wormhole and the distribution of multi-wormhole, which is an important prerequisite for optimizing construction design and developing this kind of reservoir economically and effectively. Therefore, through multi-group core flow experiments, the real morphology of wormhole was obtained by means of three-dimensional CT scanning, and the fractal characteristics of wormhole under linear and radial flow of core were verified, and the fractal dimension of wormhole was obtained. By using fractal geometry method, a fractal model for calculating the equivalent length of single wormhole is established, which makes it possible to quantitatively describe single wormhole from two dimensions of length and plane distribution. Secondly, in order to find out the spatial distribution of different wormholes, a mathematical model of competition distribution between wormholes is established, and its solution and simulation analysis are carried out to verify the fractal characteristics of the distribution of competition between wormholes. On this basis, a double fractal model of wormhole distribution is established, which lays a foundation for quantificationally describing the three-dimensional acidate wormhole morphology and provides the possibility for more accurate optimization of acidizing construction.
【作者单位】： 中国石油勘探开发研究院;
【基金】：国家自然科学基金项目“复杂非均质碳酸盐岩储层水平井酸化高效布酸基础理论研究”(编号:51474182) 国家科技重大专项“复杂碳酸盐岩油气藏采油采气关键技术研究与应用”(编号:201700503005)联合资助
【分类号】：TE357.2

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