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题名灰岩酸蚀裂缝软化区域力学特性与微观特征
被引量：1
- 1
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作者
齐宁
马世鑫
章泽辉
周顺明
邹浩然
李满亮
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机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
中国石化西北油田分公司
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出处
《油气地质与采收率》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期147-155,共9页
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基金
国家科技重大专项“碳酸盐岩复合深度改造优化设计方法及配套技术研究”(2017ZX005030005)
山东省自然科学基金项目“基于蚓孔竞争机制的自转向酸酸蚀蚓孔描述及动态酸化模拟研究”(ZR2017ME003)。
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文摘
碳酸盐岩储层常采用酸化酸压工艺进行改造,酸蚀后岩石表面的微观结构被溶蚀破坏,岩石力学特性发生显著变化,进而影响最终的改造效果。为明确酸蚀对灰岩力学特性和微观孔隙结构变化的影响规律,开展了酸蚀前后灰岩力学特性实验、表面形态特征扫描电镜研究和微观孔隙结构核磁共振表征。结果表明,酸蚀后岩石表面出现了一定厚度的酸蚀软化层,厚度约为11.61μm。值得注意的是,由于酸蚀软化层的存在,灰岩抗压强度、弹性模量与表面硬度均降至酸蚀前的约40%。酸蚀后表层岩石内部产生了大小不一的溶蚀孔洞,并在溶蚀孔洞周边引发应力集中,改变了酸蚀软化层的应力分布。在高闭合应力作用下,溶蚀孔洞易于发生挤压变形或坍塌破坏,这也是酸蚀软化层力学性质改变的主要原因。结合核磁共振T2谱,发现孔径尺寸在1nm~1μm的孔隙数量变化最大,酸液溶蚀改变了灰岩软化层内部的孔隙结构,进而显著影响酸蚀后岩石的力学性质。
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关键词
灰岩
酸蚀软化
孔隙特征
力学特性
酸压
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Keywords
limestone
acid etching softening
pore characteristic
mechanical property
acid fracturing
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分类号
TE341
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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题名石灰岩酸压裂缝蠕变闭合机理研究
被引量：1
- 2
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作者
齐宁
马腾飞
章泽辉
刘湘华
刘练
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机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
非常规油气开发教育部重点实验室·中国石油大学(华东)
中国石化西北油田分公司
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期73-82,共10页
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基金
山东省自然科学基金面上项目“深层碳酸盐岩酸压酸蚀裂缝导流能力演化规律研究”(编号:ZR2024ME106)。
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文摘
石灰岩储层渗透率低、非均质性强,油气开发过程中常采用酸压进行储层改造,但酸蚀后岩石力学性质会发生明显改变,在高闭合压力作用下酸蚀裂缝的稳态蠕变速率显著增大,裂缝更容易发生蠕变闭合,致使导流能力下降甚至丧失,揭示酸蚀石灰岩蠕变机理对于深层油气储层改造与高效开发具有重要意义。为此,在研究酸蚀石灰岩蠕变特征基础上,提出了酸蚀石灰岩的蠕变方案及模型,结合酸蚀石灰岩的三轴蠕变实验,采用ABAQUS有限元分析方法,研究了石灰岩酸蚀后蠕变和酸蚀裂缝壁面微凸体对导流能力的影响。研究结果表明:①石灰岩酸蚀后表现出显著的蠕变特性,低围压时,酸蚀石灰岩峰值强度显著下降,高围压时,酸化对石灰岩峰值强度影响不大;②在初始蠕变阶段与稳态蠕变阶段、稳态蠕变阶段与加速蠕变阶段之间没有明显的界限;③轴向应力是控制酸蚀裂缝闭合的主控因素,酸蚀软化层的存在使石灰岩裂缝的强度显著下降,软化层承担的应力是酸蚀石灰岩内部的4~6倍;④酸蚀石灰岩裂缝的蠕变本构关系满足虎克体与麦克斯韦尔体的并联关系,酸蚀石灰岩裂缝的蠕变表现出滞弹性。结论认为,虎克体与麦克斯韦尔体的并联模型可有效预测酸蚀石灰岩的蠕变特性,提高了深层石灰岩油气藏酸化酸压作业风险防范效率,为深层、超深层石灰岩储层改造与高效开发提供理论指导,建议持续深化对酸蚀后不同岩性岩石力学特性的研究,以推动石灰岩储层改造的技术创新和高质量发展。
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关键词
石灰岩酸蚀蠕变
裂缝闭合
酸蚀软化层
微凸体
蠕变本构模型
麦克斯韦尔模型
ABAQUS有限元分析
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Keywords
Acid-etching creep of limestone
Fracture closure
Acid-etching softened layer
Micro-asperity
Creep constitutive model
Maxwell model
ABAQUS finite element analysis
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分类号
TE357
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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