砂岩油气藏泡沫酸酸化技术研究

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1、中国石油大学（华东）博士学位论文砂岩油气藏泡沫酸酸化技术研究姓名：吴信荣申请学位级别：博士专业：油气田开发工程指导教师：李兆敏20060401独创性声明我呈交的学位论文是在导师指导下个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其它学位或证书而使用过的材料．与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此声明。声明人(签名)：黑]歪蓥蛰睁f月／El声明人(签名)：厶I孟寒蛰睁f月／关于论文使用授权的说明本人完全

2、了解中国石油大学有关保留，使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交学位论文的复印件，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。特此说明。说明人(签名)：是]i盆指导教师(签名)(勃：童￡手f月f日九i动砂岩油气藏泡沫酸酸化技术研究吴信荣(油气田开发工程)指导教师：李兆敏教授摘要论文首先对国内外泡沫流体的应用及研究现状进行了调查研究，并对中原油田典型砂岩储层矿物成份及储层污染因素进行了细致分析，总结了解除地层堵塞和污染的具体处理对策；在岩心溶蚀实验基础上确定出泡沫酸体系中的主

3、体酸液；通过对空气、二氧化碳和氮气等气体的物理化学性质的比较，推荐泡沫酸体系中气相采用氮气。在主体酸液基础上，对泡沫酸体系中起着重要作用的起泡剂和稳泡剂的酸敏性、盐敏性、耐温性以及耐油性能等影响因素，进行了详细系统的评价试验及结果分析，筛选出了能够满足中原油田高温(120℃)、高矿化度(16×104rag／L)、含油可达30％的砂岩油气层酸化所需要的泡沫酸起泡剂和稳泡剂。尔后对泡沫酸体系中其它添加剂，比如缓蚀剂、粘土稳定剂以及螯合剂等进行了认真的筛选评价试验，形成了适合中原油田砂岩油气藏的泡沫酸液配方体系，并对该体系进行了动静态性能评价，实

4、验结果证明，本泡沫酸体系具有良好的分流特性、返排性能以及缓速怙能。结合油气层酸化工程实际，对非牛顿流体本构方程书写格式进行了研究，通过泡沫酸流体的流变性研究，确定了泡沫酸流体的流变模式为幂律模式。利用动量、能量方程确定低密度可压缩非牛顿流体的圆管环空中的流动规律。应用微观直观观察方法，对泡沫酸在高温高压下多孔介质中流动形态及渗流特征进行了试验研究，并对其渗流机理进行了深入探讨。在此基础上，得出地层条件下形成泡沫酸稳定渗流且具有良好酸化作用的合理气液比为0．68左右，进一步计算出了现场施工中井口最佳气液比数据，为泡沫酸现场应用施工工艺参数提供

5、依据。为满足高压深井泡沫酸酸化施工要求，对泡沫发生器结构进行了科学设计，合理选材，特殊处理加工，并应用ANSYS有限元分析软件对其承压后的应力分布进行研究，确保安全可靠。研制的泡沫发生器耐压50MPa、耐强酸、发泡泡沫质量20％．98％范围内可调．论文最终形成了砂岩油气藏泡沫酸酸化配套工艺技术，该技术在中原油田推广应用13井次，取得了较好的增产增注效果。现场试验证明：泡沫酸酸化是一项有效的酸化措施，为低渗、低压低能油、气井酸化开辟了一条新的途径，具有很高的推广应用价值。关键词：泡沫酸；酸化；流动形态；渗流机理；砂岩油藏StudyonFoam

6、edAcidificationTechnologyUsedinSandstoneReservoirByWU．Xin-rong(OilandGasFielddevelopmentEngineering)DirectedbyProfessorLI，Zhao·minAbstractThemineralogicalcomponentoftypicalsandstoneandcausesofreservoircontaminationofZhongyuanOilfieldwereparticularlyanalysedfirstinthepaper．

7、Andthensolutionsforcontaminationandclogginginthereservoirweresummarized．Asaresult，theacidificationoffoamedacidinthesandstonewasbroughtforward．乃emainacidsystemwasascertainedbasedonthecorrosionexperimentofsandstoneCore．Comparedwitllairandcarbondioxide,nitrogengaspossessingof

8、excellentcharacterwaschoosedinthefoamsystem．mallergyofacid，salt，temperatureandoiloffrothi