碳酸盐岩储层酸化模拟技术与酸化设计.ppt

缝长方向一点的酸液平均浓度 同离子效应和温度影响 考虑同离子效应的a,b值 考虑酸液滤失时酸液有效作用距离计算图 (2) Lumping方法 简化 对流扩散方程 缝中温度场模型 常微分方程 连续性方程 沿裂缝的平均酸浓度剖面 2、酸压裂缝导流能力的计算 裂缝导流能力 岩样酸蚀后实测，回归数据 Nierode等人半经验半理论方法 CT分析，考虑裂缝壁面粗造度 现场压力不稳定试井 2、酸压裂缝导流能力的计算 缝中酸液浓度分布，计算出酸蚀量；并认为岩石被均匀溶蚀，产生宽度为W的敞开裂缝通道 消耗的酸量 溶蚀的岩石量 理想裂缝导流能力 实际裂缝导流能力 模拟的酸蚀裂缝导流能力分布 (五)酸压井产能及其动态预测 图版法 增产倍比法 单井数值模拟法 图版法 McGuire和Sikora电模拟图版预测增产倍比 增产倍比法 Raymond和Binder i) 水平油藏充满单相，常粘度，压缩性小的流体.。 ii) 井位于园形泄油面积中心，垂直裂缝沿井眼对称地向地层延伸。 iii) 在整个泄油面积上，等压线是以井轴为中心的同心园。 酸压后 K(r)－地层渗透率，10-3?m2； Kf(r)－地层渗透率，10-3?m2； W(r)－酸蚀裂缝宽度，米； rrf，K(r)=K0 rwrrf，W(r)Kf(r)=WKf 酸压前 增产倍比 无污染均质地层，裂缝导流能力随缝长变化 地层受污染，裂缝导流能力分段计算 (六)程序逻辑 参数获取 施工参数模拟 井筒温度分布模拟 动态裂缝几何尺寸模拟 裂缝中温度、酸浓度分布 导流能力、增产倍比计算 计算结果存盘 计算逻辑结构图 THIS IS THE END OF ACIDFRAC DESIGN AND SIMULATION THANK YOU ALL! 碳酸盐岩储层酸化模拟 技术与酸化设计 一、概 述 碳酸盐岩储层酸化技术 ?基质酸化 ?压裂酸化 ?温度场模拟 ?酸蚀范围 ?普通酸压 ?前置液酸压 ?多级交替注入 ?井筒温度场模型 ?裂缝温度场 ?动态裂缝扩展、延伸模型 ?裂缝有效作用距离的计算模型 ?裂缝导流能力计算模型 ?交替相酸压中过渡界面处理模型 ?工作液滤失模型 ?指进模型 ?施工参数优化模型 ?蚓孔生长发育模型 ?地应力变化 ?压裂液或酸液的滤失 ?酸液的指进现象 ?酸岩表面反应动力学 ?酸蚀蚓孔等不稳定现象 ?同离子效应 ?反应活化能变化等 考虑因素 模拟内容 酸化压裂 二、酸压设计计算与模拟现状 温度场模型 (1)Wheeler模型：解析模型，设滤失速度为常数，缝宽不随长度变化 (2) Whitsitt模型：解析模型，缝宽计算采用GDK模型， (3) Ren模型：解析模型，假设滤换速度为常数，使用Dystart热流函数为基础 (4)Settari模型：数值计算模型，考虑了裂缝长、宽方向换热 (5) Biot模型：数值计算模型。运用变分法原理推导了一种计算壁面热流量的热流函数 (6) Roodhart模型：对缝宽不仅考虑裂缝动态扩展还包括酸蚀引起的扩展 (二)裂缝扩展模型 1. 二维扩展模型 GDK模型 PKN模型 椭圆模型 均质、各向同性、水平面上承受平面应变载荷的无限大弹性体提出的裂缝的垂直剖面为矩形 平面应变发生在垂直剖面上，其状态不受邻近平面的影响。当裂缝延伸时，裂缝的垂直剖面为椭圆形 二维水力裂缝参数模型 粘性控制： 韧性控制： 2、拟三维模型 四种典型的模型 ?Van Eekelen模型：在垂向上流压不变，将高度延伸近似看成具有当量弹性模量的均质油层中裂纹的延伸 ? Advani人的层状地层垂直截面扩展模型，用有限元法处理应力分布，找出裂缝高度、宽度、压力及缝尖应力强度因子间关系，由选取的缝高和计算的压力校正缝宽，用体积平衡式求新的缝长 ? Cleary与Settari基于PKN模型中长度延伸提出的模型，以广义PKN模型描述裂缝水平面延伸，以广义GGDD模型描述裂缝垂直剖面延伸，完整的完全耦合的拟三维模型。 ? Palmer：完善拟三维模型，用PKN模型中压降方向描述缝中压力分布，利用断裂力学中裂纹延伸判别（K判据）建立裂缝高度方程，建立作为缝高和缝内净压的缝宽分布方程，与连续性方程联立求解。 3、真三维裂缝延伸模型 真三维模型把地层弹性状态看成位置的函数，并考虑流体在缝长和缝高的两个方向的流动 三维模型需要巨大计算机工作量，求解复杂，目前主要用于检验拟三维模型精度和一些敏感性因素分析。 缝面上压力与裂缝宽度之间关系的弹性方程 液体流动与液体内压力梯度之间关系的弹性方程 破裂准则 (三) 酸液有效作用距离计算模型 有效作用距离 物理模拟 数值模拟 稳态酸反应 非稳态酸反应 差分方法 Lumping方法 Williams Nierode模型， Rob