计算酸压裂缝导流能力的新模型 - 天然气工业.pdf

钻采工艺与装备 　　　　　　　　　　　　　天 　然 　气 　工 　业 　　　　　　　　　　　　　　1999 年 5 月 计算酸压裂缝导流能力的新模型 龚 　明 (美国Mobil 石油公司勘探生产技术中心) ( ) 　　龚 明. 计算酸压裂缝导流能力的新模型. 天然气工业 ,1999 ;19 3 :68～72 　　摘 　要 　酸化压裂是碳酸盐岩油气藏提高单井产量的常用增产工艺措施之一 。酸压裂缝的裂缝长度和导流 能力则是评价酸化压裂施工有效性的两个主要指标 。在酸化后裂缝表面粗糙程度和酸化后裂缝面岩石强度的基 础上 ,提出了新的估算或预测酸压裂缝导流能力的理论模型 。模型的建立主要分三步 :首先 ,用裂缝面凸凹度分布 ( ) 曲线的峭度 也称峰态 表征裂缝表面粗糙度 ,并将凸凹度分布换算成接触面积 ;其次 ,根据接触面积和裂缝面岩石 强度计算裂缝在闭合应力之下的闭合程度 , 由于酸蚀而对裂缝面岩石强度造成的损害在此也作考虑 ;最后 ,采用众 所周知的狭缝流立方定律计算裂缝导流能力 。计算时采用实测参数 ,与成系列的酸压裂缝导流能力试验结果对 ( 比 ,该模型准确地预测了各种闭合应力下的导流能力 。与常用的Nierode - Kruk 经验公式对比 同样采用相应的实 ) 测参数 ,该理论模型显示了在估算酸压裂缝导流能力的准确性上的极大改善 。新模型简单易用 ,为酸压油气藏数 值模拟提供了依据和方便 。 　　主题词 　酸化压裂 　裂缝高度 　裂缝导流能力 　裂缝宽度 　表面粗糙度 　闭合应力 征裂缝表面粗糙度 ,并将凸凹度分布换算成接触面 模型的建立 积 。其次 ,根据接触面积和裂缝面岩石强度计算裂 缝面闭合应力之下的闭合程度 ; 同时 ,也对由于酸蚀 　　人们对于如何估算酸压裂缝的长度以及施工中 对裂缝面岩石强度造成的损害作了考虑 。最后 ,采 如何增长或确保酸压裂缝的有效长度作过较深入的 用众所周知的狭缝流立方定律计算裂缝导流能力 。 研究 ,且有不少论文发表 。然而 ,对于酸压裂缝导流 1. 裂缝闭合模型 能力的研究则相对较少 。自 1973 年 Nierode - Kruk 酸化压裂作业施工结束后 ,裂缝受到地层构造 〔1〕 经验公式 发表至今 ,人们一直采用该经验公式估 应力的作用 ,将被迫闭合 。然而 , 由于酸蚀造成的裂 算酸压裂缝的导流能力 。然而Nierode - Kruk 是建立 缝粗糙表面上的凸起部位起到了支柱作用 ,使得凸 在大量实验数据基础上的经验公式 ,其应用范围的 凹不平的裂缝不能完全闭合 ,从而使裂缝保持了一 有限性是显而易见的。80 年代 以后 , 石油行业之 定的导流能力 。裂缝导流能力的大小与裂缝开启程 ( 外的其他学科领域 的科研人 员 , 对裂缝 的导流 度有直接关系 ,在地层闭合应力下 ,裂缝张开度 通