【文章內(nèi)容簡介】 工規(guī)模和參數(shù)。 61 算 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 — 酸壓時，酸液沿裂縫向儲層深部流動，酸液濃度逐漸降低。當酸液濃度降低到一定程度后 (一般為初始濃度的 10％ )，酸液變?yōu)闅埶?。酸液由活性酸變?yōu)闅埶嶂八鹘?jīng)裂縫的距離稱為酸液的有效作用距離。 — 在靠近井壁的那一段裂縫長度內(nèi) (即在有效作用距離范圍內(nèi) )，由于裂縫壁面的非均質(zhì)性被溶蝕成為凹凸不平的溝槽，施工結(jié)束后，裂縫仍具有相當?shù)膶Я髂芰?，把此段裂縫的長度稱為裂縫的有效長度。 62 ? ? ? ? ???????? ???yCDeyyCyvXCxu????????????????????????msCkyCDeWyyCyCCx)1(20000?????02 ??? CWy（對流擴散方程） 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 63 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 — 常用的方法是有限差分法和 Lumping方法。差分方法是直接將酸巖反應的對流擴散方程及其邊界條件離散化，用計算機求解差分方程，得到沿裂縫方向酸濃度的分布規(guī)律，從而確定出有效作用距離。應用時可把計算結(jié)果繪成圖板，直接查圖板確定酸液有效作用距離。 — 考慮了酸液的濾失時，鹽酸與石灰?guī)r流動反應的有效作用距離計算圖版。 64 無因次距離 LD 考慮酸液濾失時酸液有效作用距離計算圖 0 1C/C0=皮克列特數(shù)NP 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 圖版法計算 65 五、 碳酸鹽巖儲層酸化設計 — 圖中定義的兩個無因次參數(shù)為 eP DVWN2?WuLVL eD02?皮克列特數(shù) 無因次距離 66 — 任意斷面 Le處的酸液濃度值的計算：計算出皮克列特數(shù) Np，再給定任意斷面位置 Le，又可計算出無因次距離LD。最后利用計算圖版，兩坐標位置的垂線相交，得到 Le位置的無因次濃度 C/C0值。 — 酸液的有效作用距離 Le值的計算：根據(jù)皮克列特數(shù)Np和給定的 C/C0，便可查出無因次距離 LD，從而計算出酸液濃度降至預定的 C/C0(如 C/C0＝ )，酸液的有效作用距離 Le值。 五、 碳酸鹽巖儲層酸化設計 67 — 酸蝕裂縫導流能力即酸蝕裂縫寬度和酸蝕裂縫滲透率的乘積。 — 理想寬度：定義為裂縫閉合前被酸溶解所產(chǎn)生的裂縫寬度。 X－酸的體積溶解能力 ， m3/m3； V－注入酸的總體積 ， m3； Wai－酸蝕縫寬 ， m。 ? ? eai hLXVW???12五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 68 五、 碳酸鹽巖儲層酸化設計 ? ??21 142e x p CCWK f ?? aiWC ?? 0SRE140MPa， C2＝ []/1000 140SRE3520MPa， C2＝ [] /1000 ?－閉合應力， MPa； SRe－巖石嵌入強度 ， MPa。 69 — 增產(chǎn)倍比：酸化井施工后的采油指數(shù)與施工前的采油指數(shù)之比。 — 增產(chǎn)倍比是增產(chǎn)效果好壞的直接體現(xiàn)，是酸化設計中的重要指標，是進行酸化技術經(jīng)濟評價必不可少的參數(shù)。 — 壓裂酸化后增產(chǎn)倍比預測方法有圖板法和數(shù)值計算方法。 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 70 ?無污染均質(zhì)儲層，裂縫導流能力為常值時增產(chǎn)倍比： ???????????????????00lnlnlnKKWKKWLLrrrJJ ffeeeweo ? 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 ?儲層受污染、裂縫導流能力為常值時增產(chǎn)倍比： ??????????????dfwdfeffddeeweO KKWrKKWLKKWKKWrKKLrrrJJ???lnlnlnln00071 — 客觀描述儲層的滲流條件 。 — 客觀描述儲層的滲濾特征及表皮堵塞特征 。 — 推薦可供增產(chǎn)作業(yè)改造的井和層段 。 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 72 — 儲層含油氣飽和度高 、 儲層能量較為充足 。 — 產(chǎn)層受污染的井 。 — 鄰井高產(chǎn)而本井低產(chǎn)的井應優(yōu)先選擇 。 — 優(yōu)先選擇在鉆井過程中油氣顯示好 ， 而試油效果差的井層 。 — 產(chǎn)層應具有一定的滲流能力 。 — 油、氣、水邊界清楚。 — 固井質(zhì)量和井況好的井。 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 73 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 酸化處理設計應收集的資料 ? 井數(shù)據(jù) ? 儲層參數(shù) ? 巖石力學數(shù)據(jù) ? 壓裂液 ? 酸液數(shù)據(jù) ? 巖心分析數(shù)據(jù) ? 泵注數(shù)據(jù) 74 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 ? 根據(jù)施工目的 、 井及儲層條件 、 室內(nèi)巖心數(shù)據(jù)等選擇適合的酸化工藝 。 ? 確定酸化工作液 (前置液 、 酸液 、 頂替液 )的類型 、 配方 、 用量 。 前置液的基本要求： 1)遇酸不降解 ， 具有較好的濾失控制性能； 2)在儲層條件下具有足夠的粘度； 3)對儲層無污染 ， 易于返排； 4)成本低 ， 使用安全 。 前置液用量根據(jù)施工經(jīng)驗和施工規(guī)模及施工的要求而定 。也可用計算機進行優(yōu)化而得到 。 75 酸液采用是鹽酸體系 ， 主要有常規(guī)鹽酸體系 、稠化酸體系 、 泡沫酸體系 、 乳化酸體系 、 化學緩速酸體系 。 酸濃度可由溶蝕試驗確定 。 國內(nèi)酸化處理鹽酸濃度多介于 15－ 20％ 。 酸液用量則據(jù)酸化改造的范圍和力度來確定 。 酸液用量一般為動態(tài)裂縫體積的 － 5倍 。 酸液用量也可根據(jù)優(yōu)化設計的要求由計算機模擬確定 。 五、 碳酸鹽巖儲層酸化設計 76 頂替液的目的是將井筒及地面管線中的酸液全部頂入儲層中 ， 一般用活性水 ，或氯化銨溶液 ， 用量以地面管線和井筒體積再附加一定的余量 。 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 77 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 ? 施工參數(shù)確定 : 儲層最大吸入能力 、 破裂壓力 、 液柱壓力 、 摩阻計算 ， 井口極限施工排量 、 井口施工泵壓和入井液量等 。 ? 酸化過程的模擬計算及效果預測：綜合應用前面部分碳酸鹽巖酸壓模擬數(shù)學模型：動態(tài)裂縫尺寸 、 酸液濃度分布規(guī)律及有效作用距離 、 酸蝕裂縫導流能力及增產(chǎn)倍比等進行酸化設計模擬 ， 分析不同施工參數(shù)對酸化效果的影響 。 78 ? 一般來說 ， 應縮短反應時間 ， 限定殘酸水的殘余濃度在一定值之上就將殘酸液盡可能排出 。 應在酸化前就作好排液和投產(chǎn)的準備 ， 施工后立即排液 。 ? 排液方式：分為自噴排液和人工排液 ， 人工排液法有抽汲 、 氣舉 、 氣體伴注排液和連續(xù)油管排液方法 。 五、碳酸鹽巖儲層酸化設計 79 — 設計計算內(nèi)容： 水動力學參數(shù)、流變性參數(shù)、化學動力學參數(shù)、溫度場、壓力場、流速場及動態(tài)裂縫幾何尺寸、酸蝕裂縫參數(shù)、儲層孔喉、滲濾性能等的變化迕行模擬。 — 對多種酸化方案迕行對比和篩選，達到優(yōu)化施工規(guī)模和參數(shù)。 第四節(jié) 碳酸鹽巖儲層酸化設計計算 80 — 酸壓時，酸液沿裂縫向儲層深部流動，酸液濃度逐漸降低。當酸液濃度降低到一定程度后 (一般為 初始濃度的 10％ )，酸液變?yōu)闅埶帷Ｋ嵋河苫钚运嶙優(yōu)闅埶嶂八鹘?jīng)裂縫的距離稱為 酸液的有效作用距離 。 — 在靠近井壁的那一殌裂縫長度內(nèi) (即在有效作用距離范圍內(nèi) )，由亍裂縫壁面的非均質(zhì)性被溶蝕成為凹凸丌平的溝槽，施工結(jié)束后，裂縫仍具有相當?shù)膶Я髂芰Γ汛藲€裂縫的長度稱為 裂縫的有效長度 。 第四節(jié) 碳酸鹽巖儲層酸化設計計算 一、酸沿裂縫流動反應的濃度分布及有效作用距離 81 ? ? ? ? ???????? ???yCDeyyCyvXCxu????????????????????????msCkyCDeWyyCyCCx)1(20000?????02 ??? CWy第四節(jié) 碳酸鹽巖儲層酸化設計計算 一、酸沿裂縫流動反應的濃度分布及有效作用距離 （對流擴散方程） 82 — 常用的方法是有限差分法和 Lumping方法。 差分方法 是直接將酸巖反應的對流擴散方程及其邊界條件離散化，用計算機求解差分方程，得到沿裂縫方向酸濃度的分布規(guī)律，從而確定出有效作用距離。應用時可把計算結(jié)果繪成圖板，直接查圖板確定酸液有效作用距離。 — 考慮了酸液的濾失時，鹽酸不石灰?guī)r流動反應的有效作用距離 計算圖版 。 第四節(jié) 碳酸鹽巖儲層酸化設計計算 一、酸沿裂縫流動反應的濃度分布及有效作用距離 83 無因次距離 LD 考慮酸液濾失時酸液有效作用距離計算圖 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 10 . 00 . 51 . 01 . 52 . 02 . 53 . 03 . 5C / C 0 = 0 . 90 . 80 . 70 . 60 . 50 . 40 . 30 . 20 . 1皮克列特數(shù)NP 第四節(jié) 碳酸鹽巖儲層酸化設計計算 一、酸沿裂縫流動反應的濃度分布及有效作用距離 84 — 圖中定義的兩個無因次參數(shù)為 eP DVWN2?WuLVL eD02?皮克列特數(shù) 無因次距離 第四節(jié) 碳酸鹽巖儲層酸化設計計算 一、酸沿裂縫流動反應的濃度分布及有效作用距離 85 — 仸意斷面 Le處的酸液濃度值的計算：計算出皮克列特數(shù) Np，再給定仸意斷面位置 Le，又可計算出無因次距離 LD。最后利用計算圖版，兩坐標位置的垂線相交，得到 Le位置的無因次濃度 C/C0值。