酸壓裂縫導(dǎo)流能力影響因素分析

《酸壓裂縫導(dǎo)流能力影響因素分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、第18卷第2期油氣地質(zhì)與采收率Ⅵ1l_18．NO．22011年3月Peh‘oleumGeologyandRecoveryEfficiencyMar．2011酸壓裂縫導(dǎo)流能力影響因素分析牟建業(yè)，張士誠(chéng)(中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249)摘要：酸壓是碳酸鹽巖油氣田大型增產(chǎn)改造的重要措施，酸壓裂縫導(dǎo)流能力與酸蝕后裂縫表面的粗糙程度有關(guān)，不規(guī)則裂縫表面使酸壓導(dǎo)流能力預(yù)測(cè)變得較為困難。酸壓裂縫導(dǎo)流能力由裂縫表面形狀、閉合應(yīng)力和巖石力學(xué)性質(zhì)決定，因而從裂縫粗糙表面形成機(jī)理角度研究了裂縫表面滲透率分布、巖性分

2、布、溫度和氫離子擴(kuò)散系數(shù)對(duì)酸蝕裂縫導(dǎo)流能力的影響。通過(guò)建立中尺度酸壓模型，模擬酸液在碳酸鹽巖裂縫中的流動(dòng)，分析酸液在裂縫表面與巖石的反應(yīng)和裂縫表面形狀隨巖石溶解的變化，得到酸蝕裂縫的表面形狀，然后計(jì)算裂縫導(dǎo)流能力。研究結(jié)果表明，酸蝕裂縫表面形狀主要由油藏屬性(滲透率和巖性在裂縫表面的空間分布)決定；閉合應(yīng)力和巖石強(qiáng)度對(duì)酸壓裂縫導(dǎo)流能力的影響與裂縫形狀相關(guān)；酸蝕溝槽較寬時(shí)，較小的閉合應(yīng)力能使溝槽閉合；局部非均質(zhì)性使酸蝕溝槽在較高應(yīng)力下保持張開(kāi)，宏觀(guān)非均質(zhì)性使溝槽相互連接形成貫穿裂縫的溝槽。關(guān)鍵詞：酸壓裂縫導(dǎo)流能力裂縫表面形狀巖

3、石力學(xué)性質(zhì)閉合應(yīng)力中圖分類(lèi)號(hào)：TE357．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009—9603(2011)02—0069—03酸壓是碳酸鹽巖油氣田增產(chǎn)改造的一項(xiàng)重要措濃度的分布；③計(jì)算酸、巖反應(yīng)，得到裂縫表面形狀。施，裂縫表面的粗糙程度影響酸壓裂縫的導(dǎo)流能力。這幾個(gè)過(guò)程是同時(shí)發(fā)生的，應(yīng)耦合求解，但考慮到可粗糙的裂縫表面使得準(zhǔn)確計(jì)算酸壓導(dǎo)流能力極其困行性，采用了順序求解方式，先求解壓力和速度場(chǎng)，難，通常用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算導(dǎo)流能力_1J。為深入分然后求解酸液濃度分布，再通過(guò)酸巖反應(yīng)計(jì)算裂縫析酸壓導(dǎo)流能力，龔明考慮了粗糙裂縫表面對(duì)導(dǎo)寬度分布

4、。流能力的影響并推導(dǎo)了新的導(dǎo)流能力經(jīng)驗(yàn)公式；李1．1流體流動(dòng)方程年銀等通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法研究了嵌入強(qiáng)度、閉合壓基于假設(shè)，在每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)里，通過(guò)求解穩(wěn)態(tài)不力、酸類(lèi)型、酸注入速度和酸注入量等因素對(duì)導(dǎo)流能可壓縮Navier—Stokes方程得到壓力和速度場(chǎng)。力的影響；溫海飛等則研究了酸性壓裂液對(duì)導(dǎo)流在數(shù)值計(jì)算中采用較小時(shí)間步長(zhǎng)，每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)能力的影響。前人主要在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上定性地研究了更新裂縫邊界，然后用更新的邊界條件重新計(jì)算壓酸壓裂縫導(dǎo)流能力的影響因素，筆者從粗糙裂縫表力和速度場(chǎng)，即該過(guò)程是一個(gè)擬穩(wěn)態(tài)過(guò)程。其動(dòng)量面形成機(jī)理出發(fā)，通過(guò)建

5、立數(shù)學(xué)模型，研究了裂縫表方程為面形狀等因素對(duì)酸壓裂縫導(dǎo)流能力的影響，以期為p(u+詈+警)一+(+_O2uu+)油氣藏酸壓設(shè)計(jì)提供參考。p(u嘗+考+詈)一霧+(窘++)c21數(shù)學(xué)模型p(O。w+)=一+(+0。2w+)c3為模擬酸蝕裂縫表面形狀隨注入酸液的變化，式中：p為流體密度，kg／m；“，，W分別為，Y，建立了中尺度酸壓模型。假設(shè)條件為：①流體為不Z方向上流體的速度，m／s；p為壓力，Pa；為粘度，可壓縮的牛頓流體；②忽略重力影響；③忽略酸一巖mPa·S。反應(yīng)生熱對(duì)溫度的影響。該模型模擬了酸液注入碳質(zhì)量守恒方程為酸鹽

6、巖裂縫的過(guò)程，包括3部分：①模擬裂縫中的流0w++：0r41體流動(dòng)得到壓力和速度場(chǎng)；②模擬酸流動(dòng)得到酸液收稿¨期：2011—01—11。作=者簡(jiǎn)介：牟建業(yè)，男，講帥，博士，從事油氣羽增產(chǎn)方面的研究：[作聯(lián)系電活：(010)89734593，E-mail：moujianye@∞I．educn?；痦?xiàng)目：國(guó)家科技霞大專(zhuān)項(xiàng)“大犁油氣田及煤氣開(kāi)發(fā)”(2008ZX05017-003)·70·油氣地質(zhì)與采收率2011年3月邊界條件包括：入口定量注入、出口定回壓和垂速度。酸蝕裂縫表面100℃的總體酸蝕深度比70直于裂縫表面的速度為濾失速度

7、。其他方向?yàn)榉橇鳌娴拇螅纬傻臏喜凵疃缺?0℃的小(圖1)。動(dòng)邊界。溝1．2酸液濃度分布方程酸液濃度分布方程為魯—a—+—a—+魯—a—y+W—Oz—=—a—y(l、。neft魯—v)，Ic(、5)其中C．C。=(6)式中：CD為無(wú)因次酸液濃度；t為時(shí)間，S；D。Ⅱ?yàn)橛行U(kuò)散系數(shù)，m／s；C為酸液濃度，kmoL／m；Ci圖170和100oC時(shí)酸蝕裂縫表面形狀為人口處酸液濃度，kmol／m。酸有效擴(kuò)散系數(shù)酸有效擴(kuò)散系數(shù)是通過(guò)改變?cè)诤蛕方向，由于與對(duì)流相比，擴(kuò)散很小，因擴(kuò)散到裂縫表面的酸速度來(lái)影響裂縫表面形狀的。此由濃度梯度產(chǎn)

8、生的酸擴(kuò)散可以忽略。擴(kuò)散系數(shù)增大時(shí)，氫離子運(yùn)動(dòng)到裂縫表面速度加快，邊界條件包括：人口處酸液濃度恒定，裂縫表面縮短了活酸的作用距離。Conway等研究了溫度、上酸液濃度由酸和巖石反應(yīng)速度隱式給定；初始條酸液濃度、巖石類(lèi)型和酸類(lèi)型等影響因素對(duì)擴(kuò)散系件是各處酸液濃度為0。數(shù)的影響，并推導(dǎo)了擴(kuò)散系