新型岩心流动实验仪在砂岩酸化中的应用

岩心流动实验主要用于研究各种流体性质，实验条件，岩心物性与渗透率之间的关系。评价酸液性能，筛选酸化液体第，进而把握储集层损害机理，为酸化提供有利依据。新型岩心流动实验仪，可以有效地模拟砂岩地层酸化预测鲜酸的穿透距离。     

长岩心酸化流动试验对优化砂岩酸化设计的作用

以往研究砂岩基质酸化最常用的方法是短岩心酸化流动试验,本文提供了一种长岩心酸化流动试验研究新方法。长岩心酸化流动试验结果表明:采用前置盐酸和低浓度氢氟酸有利于提高酸化效果,残酸离子分析证实高温地层酸化极易形成Si(OH)4沉淀。但短岩心酸化流动试验结果为:加大酸液浓度和用酸强度有利于提高酸化效果。对比短岩心和长岩心酸化流动试验结果表明:只有模拟就地条件下的长岩心酸化流动试验才能更好地优选酸液体系,达到优化酸化设计的目的,经现场应用取得显著效果。     

砂岩基质酸化酸岩反应及二次伤害机理试验研究的新方法

概述了国内外90年代用于砂岩基质酸化试验研究的长岩心酸化流动模拟试验、~(19)FNMR、ICP、ESEM、XRD、XRF及岩石力学参数测定等新方法。     

长岩心流动实验评价酸液酸化效果

通过长岩心流动实验,结合酸化前后岩石抗压强度分析,对比评价了常规土酸(12％HC1 3％HF)和新研制的有机缓速酸体系对大庆外围东部葡萄花油层高含长石储层岩心的酸化效果,表明有机缓速酸体系具有一定的缓速能力,能够处理地层深部伤害;将长岩心酸化流动模拟实验与岩石抗压强度实验相结合,可优选酸液类型、浓度和用量,有利于提高砂岩基质酸化的有效率。     

砂岩基质酸化模型研究与应用

在砂岩基质酸化中,优化设计所采用的“一酸两矿物”模型没有考虑HF与矿物反应后所生成的H2SiF6与粘土类矿物的进一步反应。研究表明,这一反应在砂岩油气藏酸岩复杂反应的整个过程中是十分重要的。尤其在高温地层中该反应更普遍,对酸化效果的影响更大。为此提出了一个新模型,能真实模拟这一酸岩反应化学过程。新模型考虑了流速对酸岩反应的影响,以及H2SiF6与快反应矿物再反应生成Si（OH）4沉淀,并且Si（OH）4作为第三种矿物与HF反应这一复杂的酸一岩反应过程;同时,新模型还考虑了砂岩储层纵向上的非均质性。采用新模型和软件能实时模拟高温地层酸化过程中酸液在储层岩石中的流动和溶蚀以及储层渗透性和孔隙的变化,能直观反映酸化过程中酸液对储层伤害的解除情况,可以更好地指导砂岩储层基质酸化优化设计。应用实例验证了新模型的科学性、适用性。易于现场推广应用。     

应用长岩心流动试验仪评价酸化缓蚀剂

利用长岩心流动试验仪,研究酸化缓蚀剂对岩心损害程度及深度的评价,以便为筛选酸化缓蚀剂提供更全面的参数依据．文中对仪器试验原理进行介绍,选取了典型试验进行分析,提出了选择缓蚀剂必备条件．     

砂岩基质酸化前后储层岩心岩石力学参数测定

对比酸化前后储层岩石抗压强度可证实降低酸液浓度有利于保护岩石骨架,避免近井筒岩石酸化后造成孔隙坍塌;证实采用高浓度氯氟酸酶化时会大大降低岩石的抗压强度,应尽量减少酸液用量,即使采用低浓度破酸化,也必须优化酸液用量,酸液的用量对岩石的抗压强度具有很大的影响。     

砂岩基质酸化实时监测技术

酸化是油田解除近井地带污染、实现增产增注的主要措施之一。在基质酸化作业中,可通过不同时间测得的注酸排量q_i和井口注入压力P_(ti)数据,来监测基质酸化过程中表皮系数S的动态变化,实现对酸化过程的实时跟踪监测和评价。     

砂岩酸化非常规土酸酸液综述

文章较全面地介绍了用于砂岩酸化非常规土酸酸液体系,包括:氟硼酸酸化、磷酸酸化、硝酸酸化、5H+酸酸化、氟硅酸酸化、顺序注盐酸—氟化铵酸化、自生土酸酸化、缓冲调节土酸酸化、有机酸—土酸酸化、铝盐缓速酸化。对各种酸液体系的原理、特点及现场应用情况作了不同程度的论述。     

复杂砂岩气藏酸化酸液体系优选

砂岩矿物组成的复杂性决定了酸化酸液体系选择困难,采用室内物理模拟实验,结合电镜扫描技术,分析了经验选择的酸液体系对TZ气藏两类典型砂岩储层的酸化效果影响,根据酸化物理模拟实验优选了两类储层的酸液体系。实验结果表明,碳酸盐矿物含量高(大于20%(w))、岩石胶结疏松的储层,仅用15%(w)HCl酸化不能解除钻井液污染,需采用前置酸(15%(w)HCl)与主体酸(12%(w)HCl+1%(w)HF)相结合,并适当减小用酸量;泥质含量高、岩石胶结强度高的储层,采用前置酸(12%(w)HCl)与主体酸(13.5%(w)HCl+2%(w)HF)相结合,适当增加用酸量。实验研究表明,一套酸液体系难以解决复杂砂岩储层的酸化问题。现场应用试验表明,实验优选的酸液体系能较好地解除储层污染,提高酸化效果。     

“酸敏”砂岩储层的酸化适用性探讨

酸化压裂技术在鄂尔多斯盆地长庆气区部分特低渗透砂岩储层改造中取得了一定的效果,但对于该工艺在酸敏储层的适用性存在争议。酸敏评价实验标准中所用酸液类型及浓度并不是针对具体储层特征的最佳优化结果,因此该类实验得出的敏感性结论并不能作为储层是否可采用酸化处理的依据。为此,开展了酸液岩心流动评价实验,通过研究储层的损害类型和分析储层中矿物含量,进而优化出了酸化工作液体系,形成了以有机酸为主的酸液体系。岩心实验结果表明,该酸化工作液对酸敏砂岩储层进行酸化是适用的,可有效地提高酸化效果。     

致密砂岩气藏混醇酸液体系研究

为解决巴喀油田致密砂岩气藏酸化时的水锁等地层伤害问题,研制出一种混醇酸液体系,用于改善地层气相渗透率和酸化效果。通过室内实验筛选了醇、酸的类型和浓度,评价了混醇酸液体系的表面张力特性及与添加剂配伍性,并通过岩心流动实验对混醇酸液体系的酸化效果进行了综合评价。实验结果表明,醇具有良好的降低表面张力作用,甲醇与6%多氢酸混合形成多氢酸+醇酸液体系后对致密砂岩气藏岩心溶蚀率达到了14.08%～15.45%;6%多氢酸+甲醇/乙醇酸液体系和黏土稳定剂、缓蚀剂、助排剂等添加剂具有良好的配伍性,并且其表面张力和残酸表面张力均低于25.8 mN/m;经多氢酸+醇体系酸化后岩心最终渗透率为基准渗透率的14.28～21.00倍,解堵效果明显,完全满足巴喀致密砂岩气藏酸化工艺要求。     

Study of the numerical simulation of tight sandstone gas molecular diffusion based on digital core technology

Diffusion is an important mass transfer mode of tight sandstone gas. Since nano-pores are extensively developed in the interior of tight sandstone, a considerable body of research indicates that the type of diffusion is mainly molecular diffusion based on Fick’s law. However, accurate modeling and understanding the physics of gas transport phenomena in nanoporous media is still a challenge for researchers and traditional investigation (analytical and experimental methods) have many limitations in studying the generic behavior. In this paper, we used Nano-CT to observe the pore structures of samples of the tight sandstone of western of Sichuan. Combined with advanced image processing technology, threedimensional distributions of the nanometer-sized pores were reconstructed and a tight sandstone digital core model was built, as well the pore structure parameters were analyzed quantitatively. Based on the digital core model, the diffusion process of methane molecules from a higher concentration area to a lower concentration area was simulated by a finite volume method. Finally, the reservoir’s concentration evolution was visualized and the intrinsic molecular diffusivity tensor which reflects the diffusion capabilities of this rock was calculated. Through comparisons, we found that our calculated result was in good agreement with other empirical results. This study provides a new research method for tight sandstone digital rock physics. It is a foundation for future tight sandstone gas percolation theory and numerical simulation research.     

水平井泡沫酸化分流数值模拟

泡沫分流可以有效地解决不同渗透率储层的酸液分布问题。由于水平井具有较长的水平段长度,它可以钻遇储层性质不同的层段。根据泡沫具有的暂堵分流特性,利用泡沫进行酸化可以使得井筒周围得到均匀的酸化解堵。根据施工过程中酸液在水平井筒中的变质量流动,以及酸液自水平井筒流出后进入井筒周围储层,建立了水平井泡沫酸化分流数学模型,研究了沿井筒不同渗透率情况下泡沫酸流动渗流特征。结合井筒流动和井筒往周围地层的渗流,建立两种流动系统的耦合模型并进行求解,对水平井泡沫酸化分流进行了数值模拟,研究成果可为水平井泡沫酸化分流提供理论指导。     

致密碳酸盐岩酸蚀蚓孔研究

基质酸化是碳酸盐岩储层最早使用的解除储层污染的增产技术之一。但现场实践表明,对于微裂缝不发育的致密碳酸盐岩储层,基质酸化效果往往不佳。该文利用压裂酸化工作液动态滤失实验系统,进行了系统的岩心驱替实验。通过改变酸液注入速率、实验温度及使用不同酸液体系等方法,对致密碳酸盐岩储层孔隙基质在酸化过程中蚓孔产生的可能性进行了实验研究。研究表明：对于致密碳酸盐岩,由于基质渗透率非常低,在10MPa的驱替压差下．酸液仍然很难进入岩心基质,所以酸岩反应仅能在岩石表面进行,即使部分酸液进入基质孔隙内,由于残酸难以快速滤失,所以鲜酸难以迅速补充,使得酸岩反应的类型仅能停留在密集型溶蚀阶段,难以形成深穿透的酸蚀蚓孔。此外,通过岩心流动实验对比,分析了高渗露头及致密岩心的流动反应特点,证实酸液在高渗透岩心表面及天然裂缝发育处能形成酸蚀蚓孔。最后,通过理论分析认为．对于致密碳酸盐岩储层基质酸化很难形成深穿透的酸蚀蚓孔。     

砂岩储集层酸化后试油井壁稳定性模型

基于塔里木油田大北地区砂岩酸化后测试过程中出现的井壁垮塌问题，研究了酸化过程中酸蚀区内岩石力学参数变化规律，建立了酸蚀区酸化过程中的岩石力学参数变化模型。根据酸化后考虑塑性的井周围岩应力分布规律，建立酸化后试油井壁稳定性评价方法。研究表明，酸化会引起岩层弹性模量、泊松比、黏聚力及内摩擦角变化，酸化过程中，弹性模量和泊松比可以通过孔隙度变化计算；岩石黏聚力与内摩擦角随时间的衰减关系可以通过实验数据拟合；酸化会引起近井应力的衰减，衰减程度与酸化时间及酸化半径有关；酸化后试油过程中井壁稳定性由衰减后的应力及强度参数共同决定；通常酸化前期对试油井壁稳定性的影响比酸化后期严重。图10表1参12