酸压过程酸液滤失模型改进研究及应用

发布时间：2019-07-11 07:04

【摘要】：酸压是碳酸盐岩油气储层增产稳产的重要技术。酸蚀裂缝长度是评价酸压成功与否的重要指标。酸压过程中酸液沿裂缝基质及蚓孔的过度滤失严重制约了酸蚀裂缝的长度,直接导致油气藏增产效果不佳。准确地掌握酸液滤失机理对于酸压工艺优化研究有着非常重要的作用。而目前国内外在此方面的研究不够深入,主要体现在酸液滤失模型未考虑多蚓孔滤失和基质滤失的综合影响。本文从多因素的角度研究酸液滤失机理。基于达西尺度与孔隙尺度双尺度耦合方法,研究了酸压基质滤失规律,建立了非蚓孔区基质滤失模型；采用蚓孔内流动反应与地层渗流耦合计算的方法,揭示了蚓孔动态延伸规律及酸液沿蚓孔的滤失机理,建立了单蚓孔滤失模型；基于蚓孔竞争理论,建立了蚓孔发育密度预测模型；基于缝内酸液流动反应特征,建立了酸液流动反应模型。本文研究表明,酸液滤失由裂缝基质滤失、蚓孔壁面滤失和蚓孔体积扩展引起的滤失三部分组成。其中,蚓孔壁面滤失和蚓孔体积扩展引起的滤失起主导作用；且酸液的滤失量与施工参数(注酸排量、酸液粘度、酸液浓度、注酸量)及储层物性密切关系,通过优化施工参数能有效降低酸液滤失,提高酸蚀缝长。本文研究成果对酸压滤失机理进行了更清楚的阐释,使酸液滤失得以更准确的计算,对现场施工有较好的理论指导作用。
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图片说明：图2-1酸液滤失物理模型缝中流动过程中，酸液沿垂直于壁面方向的基质滤失分为三个部液侵入区流动，以及地层流体在酸液的驱动下在地层中的渗流。建立以上物理模型，以第二，三部分为研究主体，在任意位置区的酸液流动，连续性方程为：|^(一 =去(厂…区酸液，不考虑其弹性可压缩性，亦不考虑孔隙压缩性，但考虑，故上式可改写为：dv 一己中8x dt介质中渗流的达西运动方程为：
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图片说明：图2-2达西尺度下对流扩散方程物理模型如图2-2所示，在地层中取上述微小六面体单元，其孔隙度为0，在X轴方向上，假设其中心处传质通量为：QcJ =-De — +cv^dx (2-45)则X方向上从左端流入摩尔流量为：[-Z)e么-?ydz + [cv, - ^^^]civdz ()⑷dx dx 2 “ dx 2 (2-46)同理，X方向上从右端流出的摩尔流量为：?dydz + [cv, + 生U^]dvdz (，，们）dx dx 2 ■‘ dx 2 (2-47)故X方向上流入与流出的摩尔流量之差为：d{-De—) 况、办"(j)dxdydz dxdydz 。」o、dx dx (2-48)同理，y, z方向上流入与流出摩尔流量之差分别为：己⑴，5(-,.)_ ^^一一 ^dxdydz - — dxdydz (2 49)Qcdi-De^) 、 ^^^Sdxdydz dxdydz , .dz dz (2-50)而此六面体单元内酸液物质的量增加率为：^dxdydz (、dt ^ (2-51)由物质平衡原理
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE357.2

【参考文献】