酸蚀蚓孔滤失机理及对碳酸盐岩储层酸化施工的启示

碳酸盐岩酸化过程中极易形成酸蚀孔洞,影响施工效果.基质酸化时,酸蚀蚓孔的形成将增加基质的孔隙度,沟通天然裂缝,在碳酸盐岩基岩中产生负表皮效应,降低近井带的渗流阻力;而在酸压过程中,酸蚀蚓孔的形成导致酸液急剧滤失,严重降低酸液有效穿透距离.文中从酸蚀蚓孔滤失机理、酸液滤失控制方法等多方面进行了论述,讨论了有效控制酸液滤失的方法和工艺措施,并对碳酸盐岩油藏酸化提出了合理的建议.     

通过有效地控制压裂液滤失量增加酸化压裂的穿透深度

在酸化压裂作业中，由于压裂液通过酸蚀孔洞滤失严重，常达不到最佳裂缝长度。本文介绍一种适用于大部分碳酸盐岩地层的独特的酸化系统，能控制酸蚀孔洞的压裂液滤失。本文还介绍了成功地控制了压裂液滤失的采油和压力处理资料及裂缝延伸的改善。     

考虑酸蚀蚓孔效应的酸液滤失模型及应用

碳酸盐岩高排量酸压施工过程中由于酸蚀蚓孔不可避免地生成,常常出现酸液过度滤失情况,严重制约了酸蚀主裂缝的延伸。因此,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非常重要。在研究酸蚀蚓孔发育机理和酸液滤失机理基础上,将蚓孔沿长度方向分段,考虑每段蚓孔上酸液流动摩阻、流速、压力以及酸岩反应等对酸蚀蚓孔几何尺寸的影响,同时考虑基质中流体流动的影响,建立了考虑酸蚀蚓孔滤失的酸压数学模型。模型能够模拟和再现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,与Frac PT10.1软件相比,计算结果更接近酸压实际情况。     

在酸化压裂中酸蚀孔洞对液体滤失系数的影响

在多数酸化压裂都使用在支撑剂压理解中研究的滤失模型，来计算滤失到地层中的酸液体积。由于在酸化压理解中酸蚀孔洞在裂缝附近产生了一些大孔道，故酸化压裂中压裂液的滤失速度可能高于支撑剂压肿的滤失速度。本文提出了一个新的滤失模型， 酸蚀地压裂液综合滤失系数的影响。这个滤失模型以描述在酸化压裂中酸蚀孔洞发育的体积模型为基础，其滤失程度仍是与压裂时间的平方根成反比，实验室岩心驱替结果证实对裂缝壁附近的线性流区     

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对于天然微裂缝比较发育,液体漏失严惩的低渗透碳酸盐岩储层,酸液有效作用有效距离主要是受酸液滤失控制,但是由于酸的反应特性,酸液滤失相对于压裂液来说复杂得多,迄今为止尚未建立完善的酸液滤失模型,使得在制定施工方案时,难以科学确定酸压施工酸液用量。文章介绍了一种酸液动态滤失实验研究方法,分析了酸液滤失特征,通过对滤失实验数据的分析与处理,确定出“酸蚀蚓孔”形成时间,将其作为酸压施工注酸时间的参考值,从而避开复杂的酸液滤失计算,合理确定实施酸压作业的用酸量。将实验研究结果与现场酸压施工分析对比,结果证明具有较好的吻合性。     

酸蚀蚓孔控制的酸压滤失计算方法研究

酸液在酸压裂缝内流动时，有少数较大的岩石孔隙或天然裂缝首先受到过量酸液的溶蚀而迅速增长形成蚓孔，使滤失主要在蚓孔内发生。因此研究酸液滤失，必须考虑酸蚀蚓孔的影响。文中剖析了酸压中经由酸蚀蚂蚓孔的酸液滤失机理，建立了单个蚓孔内酸液流动压降计算模型、酸蚀蚓孔的扩展模型、酸液在蚂蚓孔内流动反应模型。分别考虑酸液在酸蚀蚓孔中体积扩展滤失、沿酸蚀蚓孔壁面滤失和蚂蚓孔末端滤失，提出了定量计算酸压中酸蚀蚓孔滤失方法，为酸压施工中控制酸液的滤失提供理论依据。就影响蚓孔增长及滤失的裂缝净压力、酸液粘度等因素进行了计算分析，并分析了蚓孔对酸液有效作用距离的影响。     

酸液滤失的影响因素分析

酸化压裂是低渗透碳酸盐岩地层进行增产改造的一项重要措施，酸液向地层大量滤失受多种因素控制，文中介绍了用正交分析法分析各种因素对酸液滤失影响的大小，这对酸压施工中采取相应措施控制酸液滤失有极其重要的意义。     

白云岩储集层酸液滤失机理研究

在白云岩储集层中,酸液滤失是影响酸化压裂效果的关键参数之一。文中在研究酸液滤失机理方面,开展了大量的白云岩酸液滤失试验,进行了酸型、酸液流速和温度对酸液滤失影响因素分析,从而提出了选择适当的酸液体系和酸化工艺等控制酸液滤失的方法,为酸压施工,提高储集层产量对酸起到一定指导作用。     

碳酸盐岩油藏酸压模型研究及应用

现有的酸压设计存在以下问题:压裂液滤失多采用针对均质储层的经典滤失理论,酸液的滤失没有考虑酸蚀蚓孔的影响,酸岩反应模拟中未考虑裂缝高度方向酸液的传质。针对这一问题,在有关酸压模型最新研究成果的基础上,对碳酸盐岩油藏多级酸压设计计算的核心模型作了较为深入的研究,建立了碳酸盐岩油藏多级酸压时压裂液滤失计算模型,给出了模型的解析解;基于碳酸盐岩油藏酸压中酸液的流动反应特性,建立了酸蚀蚓孔的增长模型、酸液在蚓孔内流动反应模型和滤失的酸液在地层中流动模型,提出了便于现场应用的碳酸盐岩油藏酸液滤失计算方法;推导了考虑酸液沿缝长、缝高方向的运移以及酸液在裂缝宽度方向对流扩散的三维流动反应数值计算模型,为碳酸盐岩油藏的酸压设计提供基础理论依据。     

酸液滤失实验模型的建立

在碳酸盐岩储层进行酸压工艺时 ,酸液滤失是影响酸压现场施工效果的重要参数 ,为了节约成本 ,必须开展室内实验模拟研究。根据碳酸盐岩储层的特点 ,初步建立了三种滤失模型 ,在原有基质滤失实验模型基础上 ,新建立了岩心破开滤失实验模型、岩心钻孔滤失实验模型及平行板岩样滤失实验模型 ,并确定了各自的适用范围及对象 ,提高了室内实验模拟作业真实情况的程度 ,形成了较为规范的酸液滤失室内评价技术 ,对推动碳酸盐岩储层控制酸液滤失技术的发展具有重要意义。     

对乳化酸和滤失控制酸在碳酸盐储层酸化中的特性认识

乳化酸和滤失控制酸是适用于碳酸盐储层深度改造的两种工作液体系,既可用于基质酸化,也可用作酸化压裂。通过分析酸液组成、缓速性能、流变性能、提高渗透率、注入时的压力回应等实验室测试结果,对比说明了两种酸液体系在碳酸盐岩储层中的反应特性。     

基质酸化发展现状

基质酸化作业的主要目的是进行解堵。文中给出了引起损害的原因、解除的方法 ,并给出了目前常用的酸液、添加剂以及酸液置放和分流的方法。并对碳酸盐岩和砂岩储层的基质酸化现状进行了讨论     

长庆气田碳酸盐岩储层加砂压裂试验研究

针对碳酸盐岩储层，长庆油田已形成了以普通酸酸压、稠化酸酸压、多级注入酸酸压—闭合酸化为主的三大酸压工艺技术系列且取得了较好的改造效果，但对致密碳酸盐岩储层，改造效果不理想。为此，2000—2002年先后开展了碳酸盐岩储层加砂压裂理论研究和四口井现场试验，以期克服酸蚀裂缝长度的局限性，提高缝长，获得更好的改造效果。从储层改造的技术思路、实施效果、取得的认识、存在的问题及下一步研究方向等方面进行了论述。     

塔河油田深层碳酸盐岩油藏混气酸压实践

塔河油田碳酸盐岩储集层具有岩性纯,埋藏深,地温高,裂缝连通性差的特点。酸压改造的关键是制造连通裂缝,实施混注氮气工艺,有效控制酸液滤失,减缓酸岩反应速度,增加裂缝的穿透距离,混气酸压的作用机理在于注入氮气的降滤,缓速,助排作用。介绍了混气酸压工艺技术和注气特点。结合酸液滤失特征确定出施工各阶段混注氮气程序,现场应用效果较好。     

中东M油田碳酸盐岩储层酸液体系研究及应用

中东地区M油田主力开发层系为中高孔中低渗的孔隙-裂缝型碳酸盐岩油藏,酸化是储层改造的主要技术手段。由于储层裂缝溶洞发育,非均质性强,酸液滤失量大,作用距离有限,需要结合缓速及暂堵转向技术,实现对非均质储层的深度处理。针对该油田储层特征,对目前碳酸盐岩主要缓速酸液体系（胶凝酸、转向酸、交联酸、乳化酸和螯合酸）性能进行了综合评价对比,优选转向酸体系。转向酸体系在现场累计应用30余井次,作业后单井平均增油量逾200 m3/d,增产效果显著。     

松南气田低密度低伤害随钻堵漏钻井液技术

松南气田火成岩储层地层压力低,且裂缝发育,在钻井过程中极易发生井漏,降低钻井时效。针对该地区的地质特征与钻井要求,以钻井液的动速比为指标,优选了疏水缔合型两性离子聚合物PAADDC作为携岩剂;通过滤失造壁性能评价实验和压力穿透测试,优选了PB-1和不同粒径的超细碳酸钙构成的钻井液封堵防塌剂;通过堵漏评价实验,优选了中空弹性橡胶、碳酸钙颗粒和中空弹性微珠作为主要随钻堵漏材料。在此基础上研制了低密度低伤害随钻堵漏钻井液体系,并对其性能进行了综合评价。实验结果表明,该钻井液具有良好的流变性和封堵防塌性,防漏堵漏效果良好,酸化解堵效果显著。在腰平16井的现场应用中,钻井液性能稳定,成功解决了火成岩低压储层井漏影响钻井时效问题,满足了现场钻井施工和储层保护的需要。      

大庆高台子油层闭合酸化技术

闭合酸化技术是碳酸盐岩酸化压裂后,对人工裂缝进行再改造的补救性措施,通过解除对裂缝造成的伤害,提高裂缝的导流能力,增大扫油效率,提高油井产量。针对大庆西部高台子复杂岩性地层的特征及水力支撑压裂情况,进行了措施方案分析,扩大了常规闭合酸化技术的应用范围,提出了在水力支撑裂缝中进行酸化解堵的新观点,研究了适应该地层的压裂液配方和酸化解堵剂,现场进行2口井试验,闭合酸化效果较水力压裂效果明显,产量平均增加50%以上