碳酸盐岩基质酸化蚓孔生长机理实验研究

发布时间：2024-12-10 23:17

　　 基质酸化是碳酸盐岩增产改造的重要措施之一,酸蚀蚓孔的形成规律及其影响因素研究是碳酸盐岩基质酸化的基础理论问题。设计了考虑酸液浓度、反应温度以及注酸排量三个影响因素的正交实验方案,并对取自A油田某碳酸盐岩储层的岩心进行酸液驱替实验,以分形维数及多重分形谱宽度为表征参数研究了各因素对酸蚀蚓孔形态的影响规律。优化目标是在获得最大分形维数的同时,尽量保证多重分形谱宽度最小。研究得出,在因素水平取值范围内,最优蚓孔形态对应的实验参数组合为:酸液浓度20%,温度50～70℃,注酸排量2 cm³/min。各因素对分形维数及多重分形谱宽度影响程度从大到小依次为:注酸排量、酸液浓度及反应温度。设计基质酸化施工参数时应当着重考虑注酸排量的优化。

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【部分图文】：

图1 计盒维数法覆盖裂缝轮廓[18]

式中：D为酸蚀蚓孔计盒维数；k为第k步网格划分；δk为第k步单元网格长度；Nδk为第k步单元网格覆盖裂缝轮廓线的盒子个数。网格尺寸越小，计盒维数越接近真实的分形维数，故酸蚀蚓孔的分形维数可由下式计算：

图2 实验岩心X光扫描

为进一步分析岩心内部酸蚀蚓孔形态，对驱替实验结束后的岩心采用医学X光进行扫描，获得蚓孔发育形态的黑白图[19]，结果见图2所示。可见酸液驱替实验后基本上都形成了酸蚀蚓孔，但是蚓孔的发育及分布情况各异。为进一步对最终酸蚀蚓孔形态进行表征，根据分形理论，利用计盒维数法[20]来计算酸....

图3 分形维数直观分析曲线

根据正交实验理论，最大分形维数对应的参数组合为：酸液浓度20%、反应温度70℃、注酸排量2cm3/min。此外，可以求得各因素的分形维数极差大小，见图4。由于极差大小决定因素对优化目标的影响程度，由此可知各因素对分形维数影响程度从大到小依次为：注酸排量、酸液浓度以及反应温度。图....

图4 各因素分形维数极差分析

图3分形维数直观分析曲线3.2多重分形谱宽度

本文编号：4015814