碳酸盐岩储层酸蚀裂缝导流能力变化规律研究

摘要

裂缝导流能力是储层酸压改造效果评价的一个重要评价标准。因此研究导流能力的影响因素和变化规律，为提高裂缝导流能力奠定基础，在酸压施工中起重要作用。
　　本论文以碳酸盐岩储层为研究对象，以不同酸液类型、酸液浓度、温度及流速为酸蚀条件，酸蚀裂缝导流能力在闭合压力作用下呈下降趋势为研究背景。酸蚀条件的改变可以透过酸岩反应速率被反映出来，同时体现各因素间的交互作用，论文通过研究酸岩反应速率与裂缝导流能力关系建立导流能力预测模型。
　　本文取得的主要成果和认识有:
　　(1)对酸蚀表面形成进行机理分析，对比分析不同类型裂缝表面形态的导流能力，并对闭合压力、酸岩反应及其他因素对裂缝导流能力的影响进行分析。
　　(2)设计并完成了不同酸液类型、浓度、温度及流速的裂缝导流能力实验，获得在10-50MPa闭合压力下导流能力数据，对比分析发现随温度升高、酸液浓度增大、酸液流速增快初始裂缝导流能力呈增长趋势，但随闭合压力增大，由于裂缝壁面形态差异，导流能力并非一直遵从这个规律。
　　(3)通过酸蚀实验得到溶蚀质量、时间、裂缝壁面面积等可以获得平均酸岩反应速率，以此来研究反应酸岩反应速率与导流能力的关系。随温度、酸液浓度、酸液流速的增长，平均酸岩反应速率呈增长趋势，得到单一酸蚀条件与酸岩反应速率关系。结合单一酸蚀条件下导流能力变化规律，建立（温度、酸液浓度、酸液流速）单一条件改变后酸岩反应速率与裂缝导流能力关模型。
　　(4)在团队前序研究基础上对裂缝导流能力数据用曲线的方式进行统计分析，用导数分析了导流能力的下降量，通过半对数分析得到了导流能力相关参数a和b的关系。
　　(5)对曲线上特殊点最小曲率半径进行分析，最小曲率半径对应的闭合压力越大，对应曲线上导流能力的保持率越大，并得到最小曲率半径压力与导流能力关系模型。
　　(6)分析酸岩反应速率与导流能力参数关系，结合最小曲率半径压力与导流能力的关系式，最终建立酸岩反应速率与裂缝导流能力的关系模型。其中不同酸液类型有一定差异。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据及研究意义

1．1．1 论文选题依据

1．1．2 论文选题意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 国内外研究现状

1．2．2 存在问题

1．3 主要研究内容和技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 研究技术路线

1．4 论文主要认识及成果

第2章 酸蚀裂缝导流能力影响因素分析

2．1 酸蚀表面形成机理

2．2 裂缝导流能力影响因素分析

2．2．1 裂缝表面形态对裂缝导流能力测试的影响分析

2．2．2 闭合压力对酸蚀导流能力的影响分析

2．2．3 酸岩反应对酸蚀导流能力的影响分析

2．2．4 其它因素对酸蚀导流能力的影响分析

2．3 本章小结

第3章 酸蚀导流能力实验研究

3．1 酸蚀导流能力实验测试

3．1．1 实验原理

3．1．2 实验步骤

3．1．3 实验设计

3．1．4 实验数据处理

3．2 酸蚀导流能力实验结果

第4章 酸蚀裂缝导流能力实验结果分析

4．1 酸蚀导流能力规律研究分析

4．1．1 酸液浓度对导流能力影响规律

4．1．2 温度对导流能力影响规律

4．1．3 流速对导流能力影响规律

4．1．4 酸液类型对导流能力影响规律

4．2 酸岩反应规律研究分析

4．2．1 酸液浓度对酸岩反应影响

4．2．2 温度对酸岩反应影响

4．2．3 流速对酸岩反应影响

4．2．4 酸液类型对酸岩反应影响

4．3 酸蚀效果数字化分析

4．4 本章小结

第5章 酸蚀裂缝导流能力预测模型

5．1 曲线基本形态描述

5．2 表征参数分析导流能力下降规律

5．2．1 导数分析

5．2．1 半对数分析

5．2．3 曲率半径分析

5．3 异常点分析讨论

5．4 酸蚀裂缝导流能力建模

5．4．1 研究思路

5．4．2 模型建立

5．5 模型验证

5．6 本章小结

结论及建议

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果

附录