酸蚀裂缝导流能力影响因素研究

常规酸性压裂液对裂缝导流能力影响的室内研究 编译:温海飞(大庆油田采油工程研究院)王瑞(大庆油田井下作业分公司)审校:赵晓非(大庆石油学院) 摘要　本研究向用于碳酸盐地层的水基压裂液中添加酸液,并通过模拟实际酸压条件,在实验室中进行了酸压裂缝导流能力试验,从而评价酸液的影响。

通过模拟水力压裂过程中压裂液大部分沿裂缝流动、小部分滤失的流动方式,进行了一系列酸压导流能力测量试验。

用这些酸压体系对印第安那石灰石和白云石进行了一系列实验,得到以下结果:①所产生的裂缝导流能力并不总随酸岩反应时间的延长而增强,实际上,对于一些酸体系来说,在更长的酸岩反应时间下,裂缝导流能力反而降低,这表明在酸压过程中存在最佳酸化时间;②用三种酸体系所测试的导流能力有很大的差别,在200℉条件下,聚合物稠化酸与黏弹性表面活性剂转向酸比乳化酸体系所产生的导流能力更高;③实验室测量的这些裂缝导流能力与Nierode-Kruk经验关系式所预测的结果不一致。

关键词　酸压模拟　导流能力　闭合酸压　酸蚀DOI:10.3969/j.issn.1002-641X.2009.06.0051　引言酸压措施成功与否决定于所产生的裂缝导流能力的大小,但由于酸压裂过程有其固有的随机性,受很多参数的影响,所以很难预测。

大多数对导流能力的预测都是通过Nierode-Kruk经验关系式得到的。

这个关系式是用直径1in(1in=25.4 mm)、长2～3in的岩心,在不考虑滤失的条件下实验得到的,而且酸液流经裂缝的量要比实际流经地层裂缝的量少得多。

此外,还有人做过一些实验研究某些参数对裂缝导流能力的影响,但却没有考虑地层条件以及岩石强度弱化或酸蚀形态所产生的影响。

为了确保实验室所进行的实验条件能模拟现场条件,必须准确记录酸压过程中的各种现象。

将酸沿裂缝流量、酸滤失量和裂缝表面的酸反应按比例设定得与现场条件相同。

这可通过匹配相关无因次参数得到,如2个雷诺数和1个佩克莱数,通过它们可以解释酸压过程中所发生的主要现象。

开采工艺支撑裂缝导流能力影响因素实验研究与分析金智荣 1 , 郭建春 1 , 赵金洲 1 , 周长林 2 , 秦 毅 2 , 罗 伟 2 , 王云刚 1( 1 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ·西南石油大学 2 西南油气田分公司采气工程研究院 )金智荣等 . 支撑裂缝导流能力影响因素实验研究与分析 . 钻采工艺 , 2007 , 30 ( 5 ) : 36 - 38, 41摘 要 : 支撑剂性能好坏直接影响支撑裂缝的导流能力 ,影响支撑剂性能的因素很多 ,除了支撑剂自身因素 外 ,外界环境因素也不容忽视 。

从实验角度研究分析了支撑剂强度 、粒径及粒径组合 、铺砂浓度 、闭合压力 、温度和 时间 、支撑剂嵌入 、地层微粒和压裂液残渣对导流能力的影响 ,实验结果对正确评价支撑剂性能以及合理选择支撑 剂具有一定的参考价值 。

关键词 : 支撑裂缝 ; 导流能力 ; 支撑剂 ; 影响因素 ; 实验研究中图分类号 : TE 311文献标识码 : A文章编号 : 1006 - 768X ( 2007 ) 05 - 0036 - 03水力压裂目的就是要在井筒附近地层形成一条 高导流能力的渗流通道供油气渗流 ,能否形成较高 的裂缝导流能力是水 力 压裂 作业 的 关键 [ 1 ] 。

支 撑 剂作用在于泵注停止和返排后保持裂缝处于张开状 态 ,支撑剂性能的好 坏直 接 影响 裂缝 的 导流 能力 。

影响支撑剂性能的因素很多 ,除了支撑剂颗粒自身 因素外 ,环境因素也不容忽视 。

本文将从支撑剂的 颗粒物性以及环境因素出发 ,分析影响支撑裂缝导 流能力的几种因素 ,为正确评价和选择支撑剂的性 能提供参考 。

一 、实验准备[ 2 ]实验使用 FCES —100 型裂缝导流仪 ,实验过程 中严 格 按 照 A P I 的 程 序 操 作 , 闭 合 压 力 按 每 619 M P a 的级别递增 。

FCES - 100 型导流仪使用 A P I 标准导流室 ,支撑裂缝渗透率依据达西定律 ,通过测得不同流量下 的压差计算得到 。

91水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施。

在油田中，广泛低、中、高渗透油气藏的储层改造中也取得了很好的效果。

是否能形成较高的裂缝导流能力是水力压裂作业的关键技术。

支撑剂的作用在于停泵后，使得裂缝形成一条高导流能力的流动通道。

本文分析影响支撑裂缝导流能力的因素，为更好的选择支撑剂的性能来提高水力压裂效果。

1 影响支撑剂导流能力的因素影响支撑剂导流能力的因素很多，其中包括支撑剂本身的物性因素和外界因素。

本文重点分析外界因素对支撑剂的影响。

1.1 影响支撑剂导流能力物性因素影响支撑剂导流能力物性因素归纳起来主要有如下几个方面：（1）支撑剂粒径组成以及分布；（2）圆球度；（3）支撑剂的抗压强度；（4）支撑剂的体积密度与颗粒密度。

1.2 影响支撑剂导流能力外界因素1.2.1 时间和温度M.G.muc h [1]测试20/40目中等强度陶瓷支撑剂（ISP）的导流能力时在闭合压力为5000psi的作用下，测试出短期导流能力为7340md·ft，温度为225℃，经过100h之后，导流能力下降16％，达到6172 md·ft，导流能力下降的主要原因，砂粒被压碎和重新排列组合，降低了支撑剂的孔隙度，而且被压碎微粒运移堵塞支撑剂的通道。

1.2.2 闭合压力和支撑剂的嵌入M.G.much研究了支撑剂嵌入对中等硬度砂岩导流能力的影响。

当闭合应力超过8000 psi及以上时，支撑剂嵌入成为影响导流能力的主导因素[2]。

G.S.Penny测试了在闭合压力为5000psi下，ISP支撑剂嵌入砂岩深度仅为0.001英寸，而当闭合压力增加到10000psi时，每个裂缝缝壁嵌入深度为0.008英寸（总共0.016英寸），仅由嵌入引起的导流能力下降了约8％。

对于岩石较软或中硬地层中，随着闭合压力的增加，使得支撑剂嵌入地层中，导致裂缝宽度降低，渗透率减小。

1.2.3 循环应力加载在实际生产过程中，由于油井周期性关井，裂缝张开、收缩等，使支撑剂充填层上的应力不断地循环。

第30卷第4期油气地质与采收率Vol.30，No.4 2023年7月Petroleum Geology and Recovery Efficiency Jul.2023引用格式：时贤，葛晓鑫，张燕明，等.致密白云岩储层加砂压裂裂缝导流能力实验研究[J].油气地质与采收率，2023，30（4）：167-172.SHI Xian，GE Xiaoxin，ZHANG Yanming，et al.Experimental study of propped fracture conductivity in tight dolomite reservoir[J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2023，30（4）：167-172.致密白云岩储层加砂压裂裂缝导流能力实验研究时贤1，2，葛晓鑫1，张燕明3，黄维安1，2，战永平1，2，古永红3，牟春国3（1.中国石油大学（华东）石油工程学院山东青岛266580；2.中国石油大学（华东）教育部非常规油气开发重点实验室山东青岛266580；3.中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西西安710021）摘要：为了探讨加砂压裂技术在白云岩储层改造中的适应性，开展了致密白云岩储层加砂压裂裂缝导流能力实验，分析不同因素对加砂压裂裂缝导流能力的影响。

实验结果表明，影响白云岩储层加砂压裂裂缝导流能力因素依次为支撑剂粒径、铺砂浓度、加砂模式、铺砂方式、支撑剂强度。

对比单一支撑剂类型，混合支撑剂铺设时可以获得较好的导流能力，且粒径越大支撑剂占比越高，导流能力表现则越好。

脉冲加砂模式下的裂缝导流能力变化波动较大，但是同样可以满足白云岩储层改造的裂缝导流能力。

结合压裂施工效果和经济成本，优选支撑剂强度为69MPa，平均铺砂浓度为1.8kg/m2的加砂参数即可满足白云岩储层现场加砂压裂的需要。

白云岩储层由于杨氏模量高、闭合应力大，所以缝宽较小，而通过实施脉冲加砂模式则可以一定程度降低加砂压裂过程中的砂堵风险。

《泥灰岩储层缝网裂缝导流能力优化研究》篇一一、引言随着油气勘探开发的深入，泥灰岩储层因其丰富的资源潜力逐渐成为研究热点。

然而，泥灰岩储层通常具有低孔隙度、低渗透率的特点，导致油气开采难度大。

其中，缝网裂缝的导流能力是影响储层开发效果的关键因素之一。

因此，对泥灰岩储层缝网裂缝导流能力进行优化研究，对于提高油气采收率具有重要意义。

本文旨在探讨泥灰岩储层缝网裂缝导流能力的优化方法，为实际生产提供理论依据。

二、泥灰岩储层特征及缝网裂缝概述泥灰岩储层是一种常见的沉积岩，其内部发育有大量的缝网裂缝。

这些缝网裂缝的形成与地壳运动、成岩作用等因素密切相关。

在泥灰岩储层中，缝网裂缝是油气运移和储存的主要通道，对储层的开采效果具有重要影响。

因此，了解泥灰岩储层的特征及缝网裂缝的发育情况，对于优化导流能力具有重要意义。

三、导流能力影响因素分析泥灰岩储层缝网裂缝的导流能力受多种因素影响。

首先，岩石的物理性质如孔隙度、渗透率等直接影响缝网裂缝的导流能力。

其次，地质因素如裂缝的形态、规模、连通性等也对导流能力产生重要影响。

此外，开发过程中的工程因素如钻井技术、完井方式等也会对导流能力产生影响。

因此，在优化导流能力时，需要综合考虑这些因素。

四、导流能力优化方法针对泥灰岩储层缝网裂缝导流能力的优化，本文提出以下方法：1. 地质工程综合研究：通过地质工程综合研究，了解储层的岩石物理性质、裂缝发育情况等，为导流能力优化提供依据。

2. 裂缝描述与评价：对储层中的裂缝进行详细描述和评价，包括裂缝的形态、规模、连通性等，为优化导流能力提供基础数据。

3. 物理模拟实验：通过物理模拟实验，模拟储层中流体在缝网裂缝中的流动情况，分析导流能力的影响因素及优化措施。

4. 数值模拟技术：利用数值模拟技术，建立储层地质模型，预测不同开发方案下的导流能力，为优化提供依据。

5. 开发方案优化：根据地质工程综合研究、裂缝描述与评价、物理模拟实验及数值模拟技术的结果，制定合理的开发方案，包括钻井位置、完井方式、采收率预测等，以实现导流能力的优化。

酸化工艺中酸液有效作用距离及其影响因素摘要：酸化是油气井增产、注入井增注的又一项有效的技术措施。

其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。

酸压时，酸液沿裂缝向地层深部流动，酸浓度逐渐降低，当酸浓度降低到一定程度(如2%～3%)，基本上已失去溶蚀能力的酸液，称为残酸。

酸液由活性酸变为残酸之前所流经裂缝的距离，称为活性酸的有效作用距离。

酸液有效作用距离是酸压设计的重要参数，也是影响酸压效果的重要因素。

因此酸液有效作用距离的研究是预测酸压增产效果和科学地进行酸压设计的重要保证。

关键词：酸化有效作用距离滤失残酸酸化是油气井增产、注入井增注的一项有效的技术措施，它不仅可以解除近井地带的地层伤害，还可以降低或去除表皮效应，提高地层渗透率，因此被国内外各个油田普遍采用。

酸液有效作用距离作为酸化的一项重要参数，它对于酸化的最终效果起着至关重要的作用。

所谓酸液的有效作用距离，是指活性酸液进入地层后，沿裂缝向地层深部流动，在其对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的不断溶蚀作用中，浓度逐渐降低，当其浓度降低到基本上不再起溶蚀作用时酸液流经裂缝的距离。

1、理论研究从20世纪70年代开始，国内外就开始了对酸液的有效作用距离的研究，开始重点考虑滤失对酸液有效作用距离的影响，Set-tari等从滤失速度入手,用蚓孔滤失和基质滤失的非均质性对酸浓度分布方程进行修正,通过实验得到惰性流体与酸液滤失速度的比值关系；Hill等考虑了蚓孔效应对滤失行为的影响,同时用线性岩心驱替实验结果外推计算滤失系数；美国天然气研究院(GRl)在东德克萨斯的研究：对于酸液有效作用距离计算模型的建立主要是裂缝数学模型(二维、三维)；焦国盈、赵立强、刘平礼等的全三维酸液流动反应模型在酸压中的应用。

主要通过考虑酸液在缝高方向的流动、缝中酸液浓度随时间的变化以及同离子效应的基础上，建立了酸压过程中全三维缝中酸液流动反应模型,并给出数值求解方法.计算结果表明，缝高方向的酸液浓度和酸液流速都呈抛物线分布,越靠近裂缝中部酸浓度越高,在裂缝中部达到最大值;酸液在缝高方向的流动影响酸液有效作用距离的大小,全三维模型计算的酸液有效作用距离比二维模型计算的要小。

DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.05.017顺北碳酸盐岩储层长期酸蚀裂缝导流能力预测方法李春月1， 李沁2， 李德明2， 吴霞3（1. 中国石化西北油田分公司工程技术研究院, 乌鲁木齐 830011；2. 成都理工大学能源学院, 成都 610059；3. 中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院, 四川德阳 618000）李春月，李沁，李德明，等. 顺北碳酸盐岩储层长期酸蚀裂缝导流能力预测方法[J]. 钻井液与完井液，2022，39（5）：646-653.LI Chunyue, LI Qin, LI Deming, et al.Method of predicting flow conductivity of long-term acid-etched fractures in carbonate reservoirs in shunbei oilfield [J]. Drilling Fluid & Completion Fluid ，2022, 39（5）：646-653.摘要　顺北碳酸盐岩油气藏温度压力高，储层酸压改造难度大。

为解决在闭合应力长期作用下，酸蚀裂缝导流能力损失，导致酸压效果大幅降低的问题。

通过酸蚀裂缝导流能力评价实验，研究不同酸液质量分数、温度和闭合时间条件下的酸蚀裂缝导流能力变化规律。

综合各条件下酸蚀裂缝导流能力关系式，建立并验证了顺北碳酸盐岩储层长期酸蚀裂缝导流能力预测方法，模拟计算了不同时间和排量下的酸蚀裂缝导流能力变化规律。

结果表明：低闭合应力下，酸液反应速率是酸蚀裂缝导流能力主控因素。

高闭合应力下，闭合应力、岩石特征和岩面非均匀性是酸蚀裂缝导流能力主控因素。

闭合应力是影响岩石表面变形的主控因素，是长期酸蚀裂缝导流能力的决定因素。

闭合应力长期作用时裂缝深部导流能力下降幅度比缝口大。

人工裂缝中长期酸蚀裂缝导流能力分布规律受酸岩反应速率控制。