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油气地质与采收率2025年第06期:缝洞型碳酸盐岩裂缝扩展酸液临界排量研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵海峰;罗杰伦;于超俊;王宗飞;兰建利;

单位:中国石油大学(北京)石油工程学院;

摘要:针对缝洞型碳酸盐岩储层酸化压裂中的关键问题,即如何在经济高效的前提下形成有效的裂缝,避免过高排量造成的成本浪费和过低排量导致的裂缝沟通不理想,亟须确定临界排量,以实现裂缝体积与施工成本的平衡。以塔河油田现场使用的胶凝酸、固体酸和自生酸为对象,结合人造岩样在真三轴实验环境下的酸化压裂实验,采用等阶梯排量方法,根据在井底是否形成憋压或憋压时间的长短,确定了不同酸液体系和不同质量分数下的临界排量范围。以质量分数为10%、15%、20%的胶凝酸、固体酸、自生酸进行酸化压裂裂缝扩展研究,揭示了裂缝扩展受水平应力和孔洞吸引的双重影响,酸液质量分数升高虽促使裂缝表面更粗糙,却降低了激活孔洞的可能性。研究结果表明:质量分数为10%、15%、20%胶凝酸的室内临界排量分别为10~11、16~18和18~20 mL/min,对应于现场分别为6.3~6.9、10.0~11.3和11.3~12.6 m~3/min;质量分数为10%、15%、20%固体酸的室内临界排量分别为8~9、9~10和10~12 mL/min,对应于现场分别为5.0~5.6、5.6~6.3和6.3~7.5 m~3/min;质量分数为8%、10%、12%自生酸的室内临界排量分别为10~11、11~12和12~13 mL/min,对应于现场分别为6.3~6.9、6.9~7.5和7.5~8.2 m~3/min。使用质量分数为10%、15%、20%的胶凝酸以45 mL/min排量和使用质量分数为20%的胶凝酸分别以30、45、60 mL/min排量进行室内酸化压裂裂缝扩展研究。在同种酸液体系中,排量不变,随着酸液质量分数的增大,裂缝易穿孔;随着排量的增大,裂缝的扩展速率显著加快。

关键词:缝洞型碳酸盐岩;;真三轴实验;;等阶梯排量;;临界排量;;裂缝扩展

基金资助:国家自然科学基金面上项目“一种复杂缝网的能量断裂准则及其在致密砂岩压裂模拟中的应用”(11672333)