酸压及酸化技术发展现状.ppt

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1、酸压及酸化技术发展现状汇报提纲一、酸岩反应机理研究现状与发展二、酸压工艺技术现状与发展三、酸压优化设计软件发展现状四、砂岩酸化技术发展概况五、新世纪酸压技术发展展望一、酸岩反应机理研究现状与发展▲经典物理模型：旋转岩盘、空心岩心流动装置、平板裂缝流动装置等。一般采用旋转岩盘测定酸岩反应动力学参数，采用平板裂缝流动装置测定酸岩动态反应速度，并测定氢离子传质系数等。▲经典数学模型：扩散对流偏微分方程。▲现代数学模型：分形几何学为分析工具建立的数学模型。●酸岩反应机理研究现状与发展▲酸岩反应动力学实验研究进展酸岩反应的基本模式：——经典理论灰岩储层：受传质反应控制白云岩储层：两种

2、模式，主要受温度控制T≤65℃，反应主要受表面反应控制T≥93℃，反应主要受传质反应控制●酸岩反应机理研究现状与发展有研究考察温度低至－7.2℃，这对实际储层没有实质意义，仅是理论研究。VanDomelenM.S的研究强调指出，在灰岩储层，液体的滤失速度才是影响酸压改造效果的主要因素。温度敏感性与反应模式▲酸岩反应动力学实验研究进展灰岩普通酸单纯反应动力学研究已较少，主要结合胶凝酸、乳化酸进行研究。——有机酸反应动力学模型及试验（2003年）研究温度：120－140℃（国内、胶凝酸），121－178℃（国外，乳化酸）试验方法的改进——旋转岩盘——隔板扩散室（adiagram

3、diffusioncell)●酸岩反应机理研究现状与发展试验介质：淡水、海水、地层水1.酸岩反应动力学研究白云岩酸岩反应及滤失机理●酸岩反应机理研究现状与发展▲酸岩反应动力学实验研究进展新结论新观点：如NavarreteR.C(1998)等人[34]系统进行了灰岩酸岩反应中酸液滤失及导流能力模拟试验研究，比较了普通盐酸和乳化酸的效果，试验表明，乳化酸的缓速能力是普通盐酸的8.5倍，而且乳化酸在高温储层比其它技术更加有效。●酸岩反应机理研究现状与发展“压裂酸化中心”（2000～2003年）先后开展了灰岩、白云岩及复杂岩性储层的高温酸岩反应动力学实验研究，当温度从120℃升到1

4、40℃，普通酸的反应速度增加57%；稠化酸的增加了30%；乳化酸的反应速度反应速度增加了40%；这与以往利用120℃以下的数据外推高温储层的反应速度是很不相同的。实验表明，在相同酸浓度下，温度上升，反应速度增加，其中对普通酸的影响更为明显，其次为乳化酸，胶凝酸增加较为缓慢——为什么？粘度与质量●酸岩反应机理研究现状与发展●酸岩反应机理研究现状与发展▲酸岩反应动力学实验研究进展白云岩酸岩反应研究仍然是世界难题，国内外学者均在进行探索研究——表面反应→系统反应研究。近年来的研究表明：白云岩比灰岩更易进入表面反应控制区域，对表面反应与传质反应的转换条件的研究获得了一定的认识，即：

5、酸与白云岩的反应动力学控制条件与两个因素有关：温度和转速————粘度特性？▲反应动力学模型发展：Conway（1999）等人使用隔板扩散室和旋转岩盘进行研究，计算扩散系数的方程有进一步改进，发展了一个新的模型来计算传递系数，即用舍伍德数（Sh）来表示传递系数。该文研究的仅是低温下的扩散系数，也未探讨胶凝酸、乳化酸的酸岩反应特性和动力学方程以及粘度对酸岩反应的影响。MartenBuijse（2003）等人首次探讨了有机酸的酸岩反应机制，建立了考虑有机酸酸液体系的酸岩反应模型，这个模型适用于强酸，也适用于弱酸和盐酸的组合酸液体系，弱酸体系以醋酸和甲酸为主。●酸岩反应机理研究现状

6、与发展“压裂酸化中心”（2003）对白云岩胶凝酸反应动力学的研究表明，胶凝酸的反应速度为K×10‑6～10－7，而普通酸反应速度为K×10－5，胶凝酸反应速度比普通酸低1～2个数量级，与灰岩储层及以往的国内外的研究结论胶凝酸的反应速度是普通酸的1/3有较大的差异，——胶凝酸的粘度影响是主要原因。●酸岩反应机理研究现状与发展▲酸蚀裂缝导流能力模拟试验九十年代以来，多采用“多级注入酸压＋闭合裂缝酸化”组合技术方法来进行室内试验，也开展了单一胶凝酸、乳化酸酸压导流能力与组合闭合裂缝酸化后获得的导流能力试验的比较。试验表明：闭合裂缝酸化提高导流能力可以达到几倍甚至数十倍，而多级注入

7、酸压裂闭合酸化技术更能几十倍甚至上百倍地提高酸蚀裂缝导流能力。●多级注入闭合酸化裂缝导流能力试验研究▲C.Ruffet(1997)等人运用地貌学的原理分析探讨了在酸压过程中酸蚀裂缝壁面的几何形态以及对酸蚀导流能力的影响；▲GongM(1998)等人建立了考虑裂缝壁面粗糙变形下的酸蚀裂缝新模型，——研究表明，酸蚀裂缝导流能力受闭合应力影响的裂缝宽度和面容比的影响，同时裂缝壁面的非均匀刻蚀程度和支撑裂缝的岩石的嵌入强度等也明显影响最终裂缝导流能力，因此建立考虑非均匀刻蚀和岩石力学性质的裂缝扩展模型更加符合现场的实际条件