论文题目: 考虑酸蚀蚓孔效应的酸压滤失模型及应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 油气田开发工程
作者: 陈朝刚
导师: 郭建春
关键词: 碳酸盐岩,酸化压裂,酸蚀蚓孔,酸液滤失,酸压模型,酸压效果
文献来源: 西南石油学院
发表年度: 2005
论文摘要: 酸化压裂工艺技术逐渐成为碳酸盐岩油气藏勘探、开发和增储稳产的关键技术之一。碳酸盐岩储层一般天然裂缝和溶洞发育,且非均质性严重,缝洞系统是油气储集和渗流的主要介质。这类储层的改造多采用基质酸化或酸压沟通天然裂缝,从而达到油气增产的目的。在酸压改造中酸液在储层中流动时,作为一种反应性的流体,过量酸液溶蚀较大的孔隙或天然裂缝而形成酸蚀孔洞,其复杂的形态类似蚯蚓,故形象地称为酸蚀蚓孔。 与基质酸化施工不同的是,高排量的酸压施工过程中由于酸蚀蚓孔的不可避免地生成,常常出现酸液过度滤失,严重制约了酸蚀主裂缝的延伸,引起酸蚀作用距离不够、酸压改造作用范围有限,这直接导致油气藏增产效果不佳甚至施工失败。主要原因是对酸液的滤失机理了解不明了,酸液滤失量计算不准确。 因此,研讨酸液滤失机理、设计控制滤失方法为增产技术人员历来所关注,对于提高酸化压裂效果具有重要的意义。酸蚀蚓孔扩展机理研究和考虑酸蚀蚓孔滤失的酸压计算模型研究则显得尤为重要。 本论文在采用长岩心酸岩反应与滤失综合实验基础上,对酸液滤失进行了室内实验,以研究酸压过程中酸蚀蚓孔发育机理和酸液滤失机理,建立了考虑酸蚀蚓孔滤失的酸压数学模型。将酸蚀蚓孔简化为单圆管模型,酸液流动反应物质平衡方程反应传质和扩散作用。论文叙述的模型能够模拟注酸过程中酸蚀蚓孔随注入排量、施工压力和时间而扩展的过程以及酸液的滤失量随时间的变化情况。 论文研究表明: 1、酸压施工中酸液滤失量应由酸液人工裂缝壁面基质滤失、蚓孔壁面滤失和蚓孔的体积扩展三部分组成。酸蚀蚓孔滤失占酸液总滤失的比例较大,对酸压效果具有不可忽视的影响。 2、酸蚀蚓孔滤失量与排量、酸液粘度、酸液浓度、注酸时间以及储层物性有密切关系。通过优化相关施工参数和采取相应工艺措施可以有效降低酸蚀蚓孔滤失,提高酸蚀有效作用距离。 3、酸蚀蚓孔的滤失一方面增大了酸液的滤失量,造成酸液有效作用距离不足:另一方面酸蚀蚓孔的形成增加了基质岩体的孔隙度,从而提高了基质渗透率。同时,酸蚀蚓孔的扩展将在蚓孔长度方向上有效地连通碳酸盐岩缝洞系统,大大提高油气泄油面积。 根据上述的基础理论研究,利用Visual Basic 6.0编程语言编制了考虑酸蚀蚓孔滤失的酸压设计软件,以便能更好地指导碳酸盐岩酸压施工设计,并在现场实际应用中对本文模型不断修正和完善。
论文目录:
摘要
Abstract
1、绪论
1.1 研究背景
1.2 酸蚀蚓孔研究发展历史及现状
1.2.1 实验研究的发展
1.2.2 理论模型的发展
1.3 研究目的及意义
1.4 研究内容及创新点
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法的独到之处
1.4.3 研究方法的创新点
1.4.4 预期的结果
2、碳酸盐岩酸化施工中的酸蚀蚓孔现象及溶蚀扩展模型
2.1 酸蚀蚓孔引起的酸液滤失机理
2.1.1 基质酸化中的酸蚀蚓孔
2.1.2 酸压中的酸液滤失
2.2 酸蚀蚓孔的形态描述
2.2.1 迂曲度因子
2.2.2 酸蚀蚓孔的分数维描述
2.3 酸蚀蚓孔溶蚀扩展模型
2.3.1 模型研究的发展
2.3.2 酸蚀蚓孔扩展模型的建立
3、酸压中酸液流动水动力学行为研究
3.1 单个酸蚀蚓孔水动力学行为
3.1.1 假设条件
3.1.2 计算推导
3.2 蚓孔壁面滤失行为研究
3.2.1 不考虑滤饼和侵入带作用(常规酸液)
3.2.2 考虑侵入带作用(胶凝酸、乳化酸等)
3.2.3 蚓孔末端滤失计算
3.2.4 蚓孔滤失量计算
3.3 酸蚀蚓孔的密度预测
3.3.1 多孔介质碳酸盐岩储层
3.3.2 天然裂缝发育储层
3.4 酸蚀蚓孔计算程序框图
3.5 酸蚀单蚓孔计算分析
4、酸蚀蚓孔实验研究
4.1 蚓孔实验的发展
4.2 酸蚀蚓孔实验设计
4.2.1 酸液滤失实验设备
4.2.2 孔隙性碳酸盐岩地层酸压酸液滤失实验研究
4.2.3 天然裂缝发育地层酸压酸液滤失实验研究
4.2.4 长岩心平板流动蚓孔滤失实验研究
4.2.5 实验数据处理方法
4.3 实验结果分析
5、考虑酸蚀蚓孔滤失的碳酸盐岩酸压设计
5.1 酸压工作液滤失量计算
5.2 双液系统裂缝几何尺寸计算方法
5.2.1 基本假设
5.2.2 建立方程
5.2.3 裂缝酸岩反应数学模型及求解
5.3 酸压增产效果计算
5.3.1 理想酸蚀裂缝宽度
5.3.2 酸蚀裂缝导流能力
5.3.3 考虑酸蚀蚓孔的酸压储层综合渗透率
6、软件研制及实例分析
6.1 软件的研制
6.1.1 软件结构及模块设计
6.1.2 软件的分析计算流程图
6.1.3 软件主要界面
6.2 软件的功能及特点
6.2.1 软件的功能
6.2.2 软件的特点
6.2.3 软件的运行环境
6.3 软件计算分析
6.3.1 酸压模拟计算分析
6.3.2 现场实例分析
7、结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
附录
A 传质系数De的计算
B 非牛顿流体有效粘度的计算
参考文献
发布时间: 2006-01-11
参考文献
- [1].碳酸盐岩重复酸压选井选层方法研究[D]. 王薇.东北石油大学2014
- [2].哈拉哈塘碳酸盐岩缝洞型油藏酸压效果评价研究[D]. 冯旭东.成都理工大学2013
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