酸压及酸化技术发展现状.ppt

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▲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（adiagramdiffusioncell)1.酸岩反应动力学研究▲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。
“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140℃，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▲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。“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。▲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。●酸液滤失机理及溶蚀孔洞形成机制研究▲酸液滤失试验及计算
具有代表性的有Wang等人介绍的滤失实验系统和方法、Gulbis等人的空心岩心滤失实验系统和方法、Harris及Penny的径向流动滤失实验系统和方法等。
A.D.Hill（1992年）建立了考虑酸液溶蚀孔洞的计算模型；
Settari(1991)提出了一种确定酸液滤失速度的新方法。
▲国内现状与差距
压裂酸化中心、西南油气田分公司分别引进有Stimlab、CER等美国公司的九十年代国际先进水平的大型酸压试验设备。具有进行旋转岩盘试验、平板裂缝流动试验、胶凝酸流变、泡沫流变、酸蚀裂缝导流能力试验等能力。
国内外在物理模型及数学模型上基本相当，差距主要体现在物理模型单一，现代数学理论的研究及应用薄弱。
二、酸压工艺技术现状与发展●影响酸压技术水平和能力的主要参数●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状“多级注入酸压＋闭合裂缝酸化”组合技术为主
▲技术特点及发展变化
⑴优化设计技术目标与过去不同
——由于闭合裂缝酸化技术可