一种新的缝中温度场模型

在水力压裂和酸压设计中,需要计算裂缝中流体温度分布。本文推导出缝壁漏失速度为常值时的缝中流体温度场模型。该模型比Wheeler和Whitsitt的模型简便,与Wheeler模型具有相同的精度,能满足实际设计计算的要求。文中附有实例和计算曲线,可供使用时参考。     

酸岩反应动力学的试验研究

本文使用旋转岩盘试验仪,在高温,高压旋转运动条件下,将四川二迭系阳新灰岩、震旦系白云岩以及大理石与不同浓度盐酸液(现场配方)进行了旋转反应试验研究。给出80公斤/厘米~2,60℃、500转/分和1000转/分时酸岩反应系统的反应动力学方程;测出盐酸液与大理石和质纯石灰岩反应的反应级数近于1,白云岩和杂质较多的石灰岩的反应级数大于1。试验证明:温度和转速对酸岩反应的反应级数无影响。用不同温度下的酸岩反应数据,算出酸岩反应系统的反应活化能为6910卡/克分子。     

前置液酸压中影响酸液有效作用距离及增产效果的因素分析

前置液酸压是碳酸盐岩油气层重要的增产措施。酸液有效作用距离(记作Lef)是酸压设计中的主要参数,也是影响酸压效果的重要因素。本文从酸压设计的需要出发,用新的缝中酸岩流动反应模型,考察同离子效应、缝中温度分布、排量、前置液用量、酸液浓度及酸液用量等因素对酸液有效作用距离及酸压增产效果的影响。针对高温、低温灰岩,高温、低温白云岩等4种不同地层,根据正交试验原理,对设计方案进行了80种计算。分析计算结果,得到了上述诸因素对Lef及J/J0(酸压增产效果)影响的对     

酸在裂缝中流动有效作用距离的计算

酸在裂缝中流动的有效作用距离,是预测酸压增产效果和进行酸压设计的重要参数。本文应用数学物理模拟方法进行研究。采用平均滤失速度为常值的流动反应模式,建立了描述酸液沿裂缝流动时的对流扩散偏微分方程;并用有限差分法求解该方程,给出计算机数值解和确定灰岩酸液有效作用距离的实用图板。本文还通过预先在酸液中高压加入CaCO_3的方法,模拟酸压时酸液与岩石反应(下称酸岩反应)的同离子效应,作出有效传质系数和酸浓度的关系曲线De=f(C),使所计算的酸液有效作用距离更符合实际。在处理试验数据时,本文采用抛物线流的数值解,代替了文献〔1〕使用的柱塞流的解析解,因此,计算出的De值更准确。     

温度影响下动态裂缝几何尺寸的数值模拟

由Geertsma.Klerk.Perkins[1][2][3]等提出的几套二维动态裂缝几何尺寸的计算模型,都没有考虑温度的影响,这显然是不合理的。本文考虑到井底温度变化和地层原始温度的影响,首先建立了滤夫速度是温度、时间的函数的缝中液体温度场模型,然后建立了与温度相关的动态裂缝几何尺寸的两套数值计算模型,最后举例说明了上述模型的使用方法。本文提供的计算模型对生产实际有一定的实际意义,为计算机实时模拟动态裂缝的变化提供了有效途径。     

对碳酸盐岩地层用酸液进行压裂时酸与岩石反应的数学物理模拟研究

近来我国发现了许多碳酸盐岩裂缝性油气藏。为了增产的需要,在开发过程中广泛使用了压裂和酸化技术。但是相应的理论研究工作至今还是不多的。为了提高我国压裂酸化科学技术水平,我们分析了国外有关科研成果,结合四川阳新灰岩具体条件,进行了理论和实验研究。具体内容有:吸收国外一般理论研究成果,建立了酸沿裂缝稳定层流运动的对流扩散方程式;整理了国外利用电子计算机求解方程式的计算结果,建立了     

酸在裂缝中流动有效作用距离的计算

酸在裂缝中流动酸液的有效作用距离(L有效),是预测酸压增产效果和科学地进行酸压设计的重要参数。 本文采用数学物理模拟的方法,研究定常情况下酸在裂缝中流动时的有效作用距离。 采用平均滤失速度为常值的流动反应模式(图1),建立描述酸沿裂缝流动时浓度分布的数学规律,即对流扩散偏微分方程(1);我们采用有限差分法求解方程(1),给出电算数值解和确定灰岩酸液有效作用距离的实用图版。 我们采用预先在酸液中高压加入CaCO_3的办法,模拟酸压时酸岩反应的同离子效应,作出有效传质系数和酸浓度的关系曲线D_e=f(c),使所计算的酸液有效作用距离更符合实际。 本文在处理试验数据时,采用抛物线流的数值解,代替了文献[1]使用的柱塞流的解析解。因此,计算出的D_e值更准确。     

井筒内液体温度分布规律的数值计算

本文建立了计算注液或产液过程中井筒内液体与周围地层换热的隐式差分模型,并对大港油田和胜利油田的几口井作了实例计算,分析了施工排量和注入液量等对井筒内液体温度分布规律的影响。文中提供的模型和方法可用于压裂、酸化、注水等工程计算,只要稍作修正,还可用于估算钻井工程中的泥浆循环温度。     

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本文推导建立了砂岩基质酸化时,地层温度的数值计算模型。利用该模型,可计算油气层基质酸化的地层温度分布,分析影响地层温度分布的因素。     

考虑同离子效应酸液有效作用距离计算图版的研制

本文给出了油气井酸化中,在考虑同离子效应的条件下,当漏失速度V1=0时,采用有限差分方法求解差分格式的收敛性,并绘制成酸液沿裂缝流动时,有效作用距离的计算图版。还评价了这些图版的经济指标、误差大小及图版的使用方法。此图版是油气井酸化机理研究的重要工具,也是油气井压裂酸化施工设计的重要理论依据。