酸蝕裂縫導流能力影響因素研究
來源:用戶上傳
作者:
摘 要：裂縫導流能力是影響酸壓成功與否的重要因素之一，裂縫導流能力由酸蝕裂縫表面形狀決定，即酸蝕凹凸面的空間分布特征和深淺?？p面粗糙度對導流能力的影響取決于粗糙位置的分布，粗糙位置的隨機分布將導致酸蝕凹陷的相互隔離，縫面越粗糙，導流能力就越低。當凹凸面分布沿流動方向有較強的關聯性時，分散的酸蝕凹陷相互連接形成溝槽。深溝槽中液流壓降十分微弱，流動阻力很小，因此，溝槽對裂縫導流能力的貢獻很大。并且裂縫表面越粗糙，導流能力就越高。
關鍵詞：酸蝕裂縫；導流能力；分析
1 裂縫導流能力影響因素
裂縫導流能力由酸蝕裂縫表面形狀決定，而酸蝕裂縫表面酸形狀主要由裂縫表面物性即滲透率和巖性的分布決定。滲透率分布沿流動方向有較強的關聯性時，裂縫表面易形成溝槽；如果關聯性較弱，則酸蝕凹陷分散分布，裂縫不易連通。滲透率非均質性強時，裂縫閉合寬度較大，導流能力大；反之，裂縫閉合寬度小，導流能力小。對于均質地層，則裂縫會閉合，當巖性沿層理方向關聯性較強時，酸化后易形成溝槽。綜上所述，形成深而窄溝槽的一般條件是：低溫；滲透率、巖性分布在水平方向具有強關聯性，在垂直方向具有弱關聯性；滲透率具有強非均質性。
1.1 巖石嵌入強度
嵌入強度反映了裂縫抗變形能力對導流能力的影響，是影響裂縫導流能力的重要因素之一。特別是當注酸過程中并未在裂縫表面形成溝槽，酸蝕裂縫完全由縫面高點支撐時，縫面高點的強度就對裂縫的導流能力起決定性的作用。當巖石嵌入強度較低時，裂縫支撐點將塌陷，裂縫導流能力值將會很低，當巖石嵌入強度較高時，裂縫支撐點能承受足夠的地層壓力，裂縫導流能力值要高很多。所以，無論是儲層巖石的初始嵌入強度低，或者是酸化后巖石嵌入強度大幅降低，閉合應力條件下的裂縫導流能力都不會很高。
1.2 酸液接觸時間
對酸化前后的巖石嵌入強度測試，假設裂縫面未形成溝槽，導流能力完全由縫面高點支撐，酸化后的RES值較酸化前小，且RES值的減小幅度根據巖石類型和反應時間的不同而不同。反應時間過長，溶蝕的體積過多，酸在裂縫壁面產生的酸蝕通道較大，但壁面上的支撐面積較小，會削弱裂縫表面的巖石結構，從而導致導致酸液接觸時間長的裂縫導流能力反而小于酸液接觸時間短的裂縫導流能力。變弱的巖石結構對閉合應力較敏感，所以隨著閉合應力的增加，酸液接觸時間長的裂縫導流能力下降得更為迅速，酸壓過程中存在一個最佳的酸液接觸時間，理想的酸液反應時間應以溶解巖石量最多， 但仍能維持支撐作用為原則。溶解巖石量過多或者過少都會導致低的裂縫導流能力。由于近井筒附近裂縫導流能力的大小至關重要，而近井筒附近的裂縫與酸液接觸時間又最長，所以進行酸壓施工設計時，要充分考慮酸液接觸時間的影響。
1.3 閉合壓力
隨著閉合應力的增加，裂縫面的支撐點壓斷破碎，裂縫導流能力降低。閉合應力的大小對酸蝕裂縫導流能力影響很大，隨閉合應力增加，導流能力明顯下降。這要求在注酸、殘酸返排和后期生產管理過程中要防止井底壓力大幅度波動的行為，以免因裂縫凈壓力的變化而導致酸蝕裂縫導流能力的過多損失。
1.4 酸液類型
在相同濃度下，酸化后巖板裂縫導流能力效果優劣依次為：高溫膠凝酸>自轉向酸>變粘酸，高溫膠凝酸酸化效果最好，變粘酸酸化效果較差，從巖板表面酸蝕效果圖觀察到巖板表面有明顯的坑蝕，其中高溫膠凝酸坑蝕程度較強，不均勻程度也強。自轉向酸和變粘酸坑蝕程度較弱，不均勻程度也弱，在宏觀上表現為高溫膠凝酸作用后導流能力影響較大。
1.5 礦物成分
對于復雜巖性地層而言，巖石礦物成分中方解石和白云石含量（可反應物含量）決定著酸巖反應速率和酸蝕裂縫導流能力。對于碳酸鹽巖地層，可反應礦物在早期沉積或后期改造過程中夾雜著有機質或其他礦物等雜質，其雜質含量決定著酸壓改造的效果。研究表明，當地層中易溶蝕物含量在30%～40%時，酸蝕裂縫導流能力保持效果最好；易溶蝕物含量大于40%時，酸蝕裂縫支撐效果較差，在高地層應力下不易保持；易溶蝕物含量小于30%時，酸蝕后溝槽不易連通，無法形成有效導流通道。
1.6 溫度
酸—巖反應的溫度主要受儲層溫度、注酸溫度以及酸—巖反應熱等控制。它對裂縫導流能力的影響主要體現在其對酸—巖反應速度的影響。在合適的酸液接觸時間內，溫度越高，反應速度越快，巖石溶蝕量越大，裂縫壁面越粗糙，導流能力越大。但反應速度越快，酸液有效作用距離越有限，若不采取措施，很難取得較好的酸化效果。
2 結論
?、偎釅旱年P鍵是形成具有高導流能力的酸蝕裂縫，裂縫導流能力主要取決于酸蝕裂縫的表面形態，裂縫的表面形態的影響因素眾多，所以裂縫的導流能力難以預測；
?、诳p面形成的溝槽對裂縫的導流能力貢獻極大，溝槽形成的一般條件是：低溫；滲透率、巖性分布在水平方向具有強關聯性，在垂直方向具有弱關聯性；滲透率具有強非均質性；
?、鄞蟛糠帜Ｐ褪褂脦r石嵌入強度進行裂縫導流能力計算，未形成溝槽時，巖石嵌入強度越高，導流能力越好，保持率越高；酸液接觸時間過長以及鮮酸與巖石反應導致的低裂縫導流能力均是巖石結構被破壞、巖石強度被弱化的結果。
參考文獻：
[1]劉平禮，趙立強等.酸壓過程中酸蝕裂縫導流能力研究[J].鉆采工藝，2008，31（6）：59-62.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14851483.htm
