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塔里木盆地富满油田超深缝洞型碳酸盐岩储层立体酸压技术
1
作者 刘豇瑜 任登峰 +3 位作者 秦世勇 张键 晏楠 刘洋 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第3期77-84,共8页
塔里木盆地富满油田碳酸盐岩储层超深、超高温、裂缝孔洞发育,纵向油柱高度大,工程地质条件复杂,酸压改造面临巨大挑战。针对以上难题,通过地质工程一体化的储层精细评估,提出采用立体酸压改造技术,形成人工裂缝+天然裂缝+溶蚀孔洞于一... 塔里木盆地富满油田碳酸盐岩储层超深、超高温、裂缝孔洞发育,纵向油柱高度大,工程地质条件复杂,酸压改造面临巨大挑战。针对以上难题,通过地质工程一体化的储层精细评估,提出采用立体酸压改造技术,形成人工裂缝+天然裂缝+溶蚀孔洞于一体的复杂缝洞集合体,实现储层纵横向立体改造。结果表明:通过高低黏液体和远中近井分区溶蚀的液体组合模式,可实现人工裂缝+天然微缝的深度刻蚀;缝洞导向的一体化参数设计方法,设计的施工参数满足缝洞体的动用需求,同时,大油管浅下的完井工艺及配套承压能力达140 MPa的采油井口,保障了大排量立体酸压施工;采用立体酸压改造技术可极大提高超深碳酸盐岩酸压效果,满足断控缝洞型储层纵横向深度改造需求;现场应用表明,改造后平均单井初期产量为260 m3/d,高效支撑了富满油田的勘探开发。碳酸盐岩储层立体酸压技术可极大提高酸压效果,也可为类似储层的改造提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 立体酸压 复杂缝洞集合体 超深缝洞型 碳酸盐岩储层 塔里木盆地 富满油田
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裂缝型白云岩和灰岩储层酸蚀机理差异性数值模拟研究
2
作者 齐宁 苏徐航 +3 位作者 李雪松 张鹏 路依鑫 周顺明 《油气地质与采收率》 北大核心 2025年第3期78-87,共10页
对裂缝型碳酸盐岩储层酸化施工时,其裂缝往往会改变酸蚀形态,影响酸化效果。基于双尺度连续介质模型,利用数值模拟手段针对孔隙型和裂缝型碳酸盐岩储层酸蚀机理的研究众多,而关于裂缝型白云岩和灰岩储层中裂缝对酸蚀机理影响的差异性研... 对裂缝型碳酸盐岩储层酸化施工时,其裂缝往往会改变酸蚀形态,影响酸化效果。基于双尺度连续介质模型,利用数值模拟手段针对孔隙型和裂缝型碳酸盐岩储层酸蚀机理的研究众多,而关于裂缝型白云岩和灰岩储层中裂缝对酸蚀机理影响的差异性研究相对较少。对双尺度连续介质模型进行扩展,建立了适用于不同方解石和白云石含量碳酸盐岩储层酸化模拟的酸蚀模型,并结合拟裂缝模型进行酸蚀机理差异性研究。通过改变裂缝的位置、长度和倾角,计算得到白云岩和灰岩储层的酸蚀模拟结果。利用酸蚀模式和突破体积对酸化效果进行评价,明确了裂缝对白云岩和灰岩储层酸蚀机理的影响,为裂缝型白云岩和灰岩储层酸化改造方案设计与优化提供了理论基础。研究结果表明,灰岩储层最佳酸液排量大于白云岩储层最佳酸液排量。当排量小于白云岩储层最佳酸液排量时,2种储层酸液突破体积相近;当排量大于白云岩储层最佳酸液排量时,白云岩储层的酸液突破体积始终大于灰岩储层。裂缝对突破体积的主要影响因素是裂缝长度,其次是裂缝倾角。随着裂缝长度的增大、倾角的减小,白云岩和灰岩储层的突破体积均减小,而裂缝位置对突破体积的影响不大。短裂缝对白云岩储层的影响比灰岩储层高,而随着裂缝长度的增大,裂缝对白云岩和灰岩储层的影响趋于相似。白云岩和灰岩储层中,不同位置、长度和倾角的裂缝对酸液均具有吸引作用,蚓孔总是会沟通裂缝。与酸蚀蚓孔相比,裂缝壁面上的酸蚀量很小。裂缝的倾角对酸蚀形态的影响主要体现在主蚓孔的走向上,当裂缝倾角较小时,裂缝对酸液快速突破有促进作用,裂缝壁面上几乎不发育分支;随着白云岩和灰岩储层中裂缝倾角分别增大至75°和60°时,裂缝对酸液快速突破有阻碍作用,且裂缝壁面上发育众多分支。 展开更多
关键词 裂缝型储层 白云岩储层 灰岩储层 酸化 裂缝长度 裂缝倾角 酸蚀模式
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高温深层碳酸盐岩储层酸化固体酸体系研究
3
作者 韦敏 胡亚男 +6 位作者 寸锡宏 朱骏蒙 任晓强 何云 穆停华 周大志 李年银 《应用化工》 北大核心 2025年第7期1734-1738,共5页
深层/超深层碳酸盐岩储层存在地层温度高、孔洞缝发育、异常高应力等特点,常规酸压改造面临快反应、强腐蚀、低导流、高滤失等问题,制约改造效果。利用碳酰胺固化酸液,配合各类添加剂,合成了一种适用于碳酸盐岩储层增产的固体酸配方SA-G... 深层/超深层碳酸盐岩储层存在地层温度高、孔洞缝发育、异常高应力等特点,常规酸压改造面临快反应、强腐蚀、低导流、高滤失等问题,制约改造效果。利用碳酰胺固化酸液,配合各类添加剂,合成了一种适用于碳酸盐岩储层增产的固体酸配方SA-G(10%固体酸+2.0%曼尼希碱缓蚀剂+2.0%GLDA+1.5%酚醛树脂类型破乳剂+0.5%季铵盐类表面活性剂),可有效应对前述难题。SA-G以油基液体作为携带液,在能到达储层预定位置前保持惰性,维持缓慢释放深入储层,而且有近乎和HCl同优的溶蚀能力,酸蚀裂缝能在高闭合压力下维持20μm^(2)·cm以上的导流能力。同时由于固体酸具有极低的腐蚀速率,且可以对地层孔、洞、缝实现暂堵降滤,因而在高温深层裂缝性碳酸盐岩储层中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 固体酸 酸压 碳酸盐岩 高温储层 缓蚀 降滤失
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高温碳酸盐岩储层酸压固态延迟酸在裂缝中作用规律数值模拟
4
作者 罗攀登 张士诚 +3 位作者 张雄 牟建业 郑海钱 卢盼盼 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第2期79-88,共10页
酸压是低渗透碳酸盐岩储层增产改造的主要方式。在高温碳酸盐岩储层中常规酸作用距离短,常使用自生酸提高酸液作用距离,自生酸中的固态延迟酸在油田使用较广,但考虑温度影响固态延迟酸作用规律的模拟与研究较少。针对该问题,首先建立固... 酸压是低渗透碳酸盐岩储层增产改造的主要方式。在高温碳酸盐岩储层中常规酸作用距离短,常使用自生酸提高酸液作用距离,自生酸中的固态延迟酸在油田使用较广,但考虑温度影响固态延迟酸作用规律的模拟与研究较少。针对该问题,首先建立固态延迟酸生酸模型;其次,通过物质守恒、能量守恒、动量守恒及酸岩反应动力学原理,构建酸压中固态延迟酸作用模型;最后,采用数值求解方法,编制程序进行模拟计算。结果表明:固态延迟酸在无反应条件下生酸浓度可达到纯HCl的11.4%(质量分数),在裂缝中流动、反应条件下,生酸浓度约为纯HCl的6%(质量分数);在近井地带(距井40m)滤失降温作用导致酸蚀缝宽变化明显;中深部裂缝,有无考虑酸岩反应生热使得酸液温度相差最高40℃;相较于交联酸,固态延迟酸具有缓慢释放、增加活酸作用距离的优势;在典型施工条件组合下,预测固态延迟酸作用距离可达140~180m。研究成果可为高温碳酸盐岩储层酸压中固态延迟酸的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 固态延迟酸 生酸规律 裂缝温度场 建模 酸压 活酸作用距离 碳酸盐岩储层
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基于铁-邻苯二酚仿生络合反应的钢纤维海水海砂砂浆试件耐久性提升方法
5
作者 郭帅成 刘知与 +3 位作者 全教中 韦思贝 刘烨钰 朱德举 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期189-200,共12页
为提升钢纤维在海洋环境中长期性能,基于铁-邻苯二酚仿生络合反应对钢纤维进行表面处理,提升其抗锈蚀能力.采用不同浸泡时间(1 d、3 d、7 d)、不同单宁酸溶液浓度(25 g/L、50 g/L、150 g/L)和不同处理温度(25℃和55℃)对钢纤维进行表面... 为提升钢纤维在海洋环境中长期性能,基于铁-邻苯二酚仿生络合反应对钢纤维进行表面处理,提升其抗锈蚀能力.采用不同浸泡时间(1 d、3 d、7 d)、不同单宁酸溶液浓度(25 g/L、50 g/L、150 g/L)和不同处理温度(25℃和55℃)对钢纤维进行表面处理,并通过拉伸强度和表面形貌分析研究了抗锈蚀提升效果和机制.结果表明,仿生络合反应通过在钢纤维表面构建一层致密保护膜,可以有效增强钢纤维的抗氯离子腐蚀能力,并提升其长期拉伸强度.通过模拟暴露试验,研究了表面处理后钢纤维在海水海砂砂浆中长期性能演变规律.结果表明,铁-邻苯二酚络合层在碱性砂浆环境中仍能有效保护钢纤维,提升其长期抗拉强度.同时,单宁酸表面处理能有效提升钢纤维海水海砂砂浆试件的长期抗折承载能力和断裂韧性.本研究可为钢纤维海水海砂砂浆试件的耐久性提升提供新的设计思路,可用于海洋工程建设. 展开更多
关键词 钢纤维 铁-邻苯二酚络合 单宁酸 海水海砂 断裂韧度
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酸化压裂技术对碳酸岩盐储层地热井的增灌能力影响研究
6
作者 孙振添 李文 +4 位作者 张进平 何铁柱 杨俊伟 张文洋 陈家玺 《地球学报》 北大核心 2025年第2期439-448,共10页
地热回灌是地热开采的逆过程,目前国内关于地热回灌的研究主要集中在常规回灌的关键技术和回灌对热储的影响等方面,对酸化压裂在碳酸岩盐储层地热井的增灌能力影响方面研究较少。本研究以酸化压裂对碳酸岩盐储层地热井的增灌能力影响为... 地热回灌是地热开采的逆过程,目前国内关于地热回灌的研究主要集中在常规回灌的关键技术和回灌对热储的影响等方面,对酸化压裂在碳酸岩盐储层地热井的增灌能力影响方面研究较少。本研究以酸化压裂对碳酸岩盐储层地热井的增灌能力影响为目的,有针对性的选取北京某碳酸盐岩储层地热井开展酸化压裂和增灌试验,对地热井酸化压力前后的增产增灌能力进行对比分析,分别从抽灌能力、渗透系数、表皮系数和热储改造规模等方面评价酸化压力技术对碳酸盐岩地热井增灌能力的影响。结果表明,酸化压裂能明显提升地热井的出水能力和回灌能力,且酸化压裂后地热井的加压回灌量相对酸化压裂前有明显提升。从酸化压裂成果评价结果可以看出,地热井酸化压裂后的渗透系数较酸化压裂前提高了17%,渗透率提高了16%,整体改善效果明显;地热井的表皮系数由酸化压裂前的1.44降低到–3.33,不仅解除了近井伤害,还增大了初始地层原始渗透率,改造效果显著;热储改造规模评价结果同样印证了本次酸化压裂的效果。 展开更多
关键词 酸化压裂 碳酸盐岩储层 增产改造技术 增灌能力
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基于“扩缝串洞”理念的超深层小缝洞群碳酸盐岩储层改造数值模拟 被引量：3
7
作者 罗志锋 程龙 +3 位作者 谢耀增 刘举 张雄 罗攀登 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期80-95,共16页
随着四川盆地和塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探开发逐渐迈向超深层领域,受地质条件影响,储层由大型缝洞向以厘米—毫米级小缝洞群转变,以往针对大型缝洞储层改造的酸压技术系列难以适应小缝洞群储层。为充分释放超深层小缝洞群碳酸盐岩... 随着四川盆地和塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探开发逐渐迈向超深层领域,受地质条件影响,储层由大型缝洞向以厘米—毫米级小缝洞群转变,以往针对大型缝洞储层改造的酸压技术系列难以适应小缝洞群储层。为充分释放超深层小缝洞群碳酸盐岩储层的天然气产能潜力,基于小缝洞群碳酸盐岩储层特征,构建了多尺度离散缝洞方法,建立了考虑岩石变形、裂缝延伸、酸液流动反应、温度变化的热流固化多场耦合数值模型,最后提出了以多级转向扩面积、精准控黏串缝洞、定点生酸扩缝长为核心的“扩缝串洞”缝控改造理念,并对小缝洞群碳酸盐岩储层“扩缝串洞”缝控改造方式进行了优化分析。研究结果表明:①多级交替注入形成的黏性指进现象可以促进缝控改造面积的增加和裂缝非均匀刻蚀,从而提高改造后的产能,且缝控改造效果最佳;②酸液注入黏度比增加,缝控改造无因次产能指数呈现先增大后减小的规律,当黏度比超过30,缝控改造无因次产能指数开始迅速减小,缝控改造中酸液交替黏度比需控制在25~35区间;③酸液用量越大,缝控改造面积及改造后无因次产能指数越大,但对于一定地层参数和单井控制面积的缝控改造存在极限酸液用量,超过该酸液用量后缝控面积趋于极限值,而无因次产能指数仍随酸液用量的增加而稳定增大。结论认为,提高缝控改造面积和激活动用小缝洞群是小缝洞群碳酸盐岩储层提产的关键,该认识为超深层小缝洞群碳酸盐岩气藏的高效开发提供了理论指导。 展开更多
关键词 超深层 碳酸盐岩储层 缝控改造 扩缝串洞 多场耦合 酸压 裂缝延伸
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深层碳酸盐岩储层酸压进展与展望 被引量：8
8
作者 郭建春 苟波 +4 位作者 陆灯云 刘子豪 肖彬 徐科 任冀川 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第2期121-129,共9页
酸压改造是深层碳酸盐岩储层高效勘探开发的技术利器。随着勘探开发逐渐迈向特深层,厘清目前酸压技术发展现状与趋势至关重要。从酸压裂缝起裂与扩展、酸刻蚀水力裂缝与导流能力构建、酸压数值模拟技术3个方面阐释了酸压改造机理;分析... 酸压改造是深层碳酸盐岩储层高效勘探开发的技术利器。随着勘探开发逐渐迈向特深层,厘清目前酸压技术发展现状与趋势至关重要。从酸压裂缝起裂与扩展、酸刻蚀水力裂缝与导流能力构建、酸压数值模拟技术3个方面阐释了酸压改造机理;分析了黏度控制型、生酸时间控制型、H+屏蔽吸附型、非盐酸基型等4类耐高温缓速酸液体系特点;系统梳理了我国深层碳酸盐岩酸压工艺技术发展的4个历程,剖析了目前9000 m以深特深层碳酸岩酸压面临的4个挑战:能否压开储层、地层温度突破酸液体系耐温极限、高温高压测试手段缺乏、储集体靶向沟通难度大。基于此,提出了5个酸压研究展望:特深井破裂压力精准预测、耐220℃多功能酸液体系研发、超高温高压实验平台构建、全在线酸压技术、超临界CO_(2)酸压技术探索,力求实现特深层碳酸盐岩高效立体开发。 展开更多
关键词 深层超深层 特深层 碳酸盐岩 酸压机理 酸液体系 酸压工艺
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超临界CO_(2)对致密碳酸盐岩力学特性影响 被引量：4
9
作者 苟波 王琨 +2 位作者 李骁 詹立 刘超 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期65-76,共12页
采用超临界CO_(2)破致密碳酸盐岩具有破裂压力低,易形成复杂缝特点,但其作用的力学机理尚未清晰。选用马家沟组致密白云岩样,采用高温高压超临界CO_(2)饱和流体法,研究了岩样在超临界CO_(2)+地层水的流体中浸泡不同时间后的物性、声波... 采用超临界CO_(2)破致密碳酸盐岩具有破裂压力低,易形成复杂缝特点,但其作用的力学机理尚未清晰。选用马家沟组致密白云岩样,采用高温高压超临界CO_(2)饱和流体法,研究了岩样在超临界CO_(2)+地层水的流体中浸泡不同时间后的物性、声波响应、岩石力学特性和破裂形态特征。结果表明,随着浸泡时间增加,化学溶蚀作用引起溶蚀孔径增大,岩样孔隙度、渗透率增加,而声波速度、动态和静态岩石力学参数均下降;当浸泡时间大于1.0 d后,岩样物性参数增大和力学强度降低明显;随着浸泡时间增加,岩样破裂形态由单一低角度剪切缝向高角度剪切缝、共轭缝和剪切、张型复合缝等复杂形态发展;压裂短时间内(小于1.0 d)超临界CO_(2)+地层水形成的弱酸对岩石力学强度劣化程度有限。 展开更多
关键词 致密碳酸盐岩 超临界CO_(2) 前置酸压 力学强度 破裂形态
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灰岩酸蚀裂缝软化区域力学特性与微观特征 被引量：1
10
作者 齐宁 马世鑫 +3 位作者 章泽辉 周顺明 邹浩然 李满亮 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期147-155,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 灰岩 酸蚀软化 孔隙特征 力学特性 酸压
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径向井辅助前置液酸压裂缝扩展数值模拟 被引量：1
11
作者 齐宁 甘俊冲 +3 位作者 章泽辉 刘毅龙 申玉洋 刘练 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期101-110,共10页
基于扩展有限元及双尺度连续模型理论建立径向井辅助前置液酸压裂缝扩展模型,引入偏离系数作为量化评价指标,分析各因素对裂缝形态的影响,并利用灰色关联分析方法明确主控因素。结果表明:径向井对前置液酸压裂缝扩展具有显著引导作用,... 基于扩展有限元及双尺度连续模型理论建立径向井辅助前置液酸压裂缝扩展模型,引入偏离系数作为量化评价指标,分析各因素对裂缝形态的影响,并利用灰色关联分析方法明确主控因素。结果表明:径向井对前置液酸压裂缝扩展具有显著引导作用,裂缝优先沿径向井方向起裂并扩展一定距离,而后逐渐偏向最大水平主应力方向;径向井方位角、水平地应力差和地层弹性模量越小,径向井长度越长,偏离系数越小,径向井引导效果越好,其中水平地应力差为主控因素;当径向井方位角为15°时,前置液酸压裂缝沿着径向井方向扩展14.32 m后偏向最大水平主应力方向,径向井的引导效果最好,偏离系数为0.005。 展开更多
关键词 径向井 前置液酸压 裂缝扩展 扩展有限元 双尺度模型
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考虑采动效应的闭坑矿井水硫酸盐污染规律 被引量：3
12
作者 齐跃明 周沛 +3 位作者 周来 蒋丹 杨雨晴 刘延卓 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期89-100,共12页
高硫煤矿闭坑后成为埋藏在地表以下深部的产酸污染场,对相邻含水层和周边环境造成了潜在危害,且因采动效应影响和矿井空间分布复杂导致相邻含水层的污染过程与污染程度评价困难。以某闭坑矿区为研究对象,选取SO_(4)^(2-)作为特征污染物... 高硫煤矿闭坑后成为埋藏在地表以下深部的产酸污染场,对相邻含水层和周边环境造成了潜在危害,且因采动效应影响和矿井空间分布复杂导致相邻含水层的污染过程与污染程度评价困难。以某闭坑矿区为研究对象,选取SO_(4)^(2-)作为特征污染物,考虑多煤层采动裂隙对含水层结构的破坏影响,运用数值模拟技术对闭坑矿区酸性矿井水中SO_(4)^(2-)污染迁移特征进行研究,并分析流体扩散系数对含水层污染物运移的影响。结果表明:SO_(4)^(2-)在二叠系童子岩组砂岩含水层中水平迁移面积随时间增大而增大,增大速率逐渐减小,垂向渗透系数扩大10倍,空间变异性增强;闭坑5、10、15a后,最大水平迁移距离分别为215、414、612m,最大垂向迁移距离分别达到50、65、70m;而扩散系数越大,产酸时间越长,SO_(4)^(2-)迁移距离和污染范围将随之增大,相较于水平方向,垂向上SO_(4)^(2-)浓度变化对扩散系数的敏感度更高。基于模拟结果,结合闭坑矿区实际条件,针对性提出了“源头减量-过程阻断-末端治理”的综合防控与治理方案。研究结果将为该闭坑煤矿酸性矿井水污染治理与防控提供理论基础,也为其他同类矿井提供科学借鉴。 展开更多
关键词 闭坑煤矿 酸性矿井水 硫酸盐 导水裂隙带 采动效应 综合防控
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石灰岩酸压裂缝蠕变闭合机理研究 被引量：1
13
作者 齐宁 马腾飞 +2 位作者 章泽辉 刘湘华 刘练 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期73-82,共10页
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... 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。 展开更多
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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致密灰岩水平井复合缝网加砂压裂技术研究与矿场实践
14
作者 古永红 周长静 +4 位作者 马占国 肖元相 何平 曹庾杰 杨尚儒 《中国石油勘探》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期159-169,共11页
鄂尔多斯盆地太原组石灰岩资源丰富,是长庆油田天然气勘探开发的重要接替领域。但由于储层致密、厚度薄、酸岩反应速率快等因素,以往多种酸压工艺均未能获得产量突破。为此,转变增产技术思路,强化裂缝扩展规律实验研究、压裂液及关键材... 鄂尔多斯盆地太原组石灰岩资源丰富,是长庆油田天然气勘探开发的重要接替领域。但由于储层致密、厚度薄、酸岩反应速率快等因素,以往多种酸压工艺均未能获得产量突破。为此,转变增产技术思路,强化裂缝扩展规律实验研究、压裂液及关键材料研发配套、体积压裂模式精细刻画,形成“多段少簇密集造缝、酸压—加砂双元复合”为一体的水平井复合缝网加砂压裂技术。通过开展大露头压裂物理模拟实验,结合储层地质特点及岩石力学特征,明确储层高脆性、低两向水平主应力差、微裂缝发育特征,采用体积压裂工艺能够实现复杂缝网改造;集“深度酸压+大规模加砂”双重技术优势,构建“水力缝网+酸蚀裂缝”相结合的高导流裂缝流动通道,结合水平井密切割压裂大幅提高裂缝改造体积;针对石灰岩高杨氏模量、高破裂压力、高裂缝延伸压力、低裂缝宽度的三高一低特征,通过提高套管承压等级、差异化裂缝铺砂设计,形成多尺度小粒径连续加砂模式,解决了高杨氏模量储层加砂难问题;基于基质、壁面、裂缝三级伤害评价,研发低伤害变黏滑溜水体系,实现高杨氏模量储层造缝、成网、携砂需求。现场试验4口井,平均单井产量为59.7×10^(4)m^(3)/d,较酸压直井提高5~20倍以上,增产效果显著。目前,水平井复合缝网加砂压裂技术已成为太原组石灰岩水平井储层改造的主体技术,为该类气藏的勘探突破及有效开发提供了有力的技术保障。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 太原组 致密灰岩 酸压 高杨氏模量 水平井 缝网加砂压裂
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塔里木盆地库车山前超深气井砂垢堵塞成因及靶向解除技术 被引量：1
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作者 曹立虎 江同文 +4 位作者 潘昭才 孙涛 张宝 吴红军 易俊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期85-94,共10页
塔里盆地库车山前超深气田是西气东输主力气源地,具有超高温、超高压、高矿化度、储层裂缝非均质性强等特征,气井生产过程中砂垢堵塞问题突出,据统计最高影响气田产能达800×104 m^(3)/d。为实现超深气井高效解堵,通过气水两相结垢... 塔里盆地库车山前超深气田是西气东输主力气源地,具有超高温、超高压、高矿化度、储层裂缝非均质性强等特征,气井生产过程中砂垢堵塞问题突出,据统计最高影响气田产能达800×104 m^(3)/d。为实现超深气井高效解堵,通过气水两相结垢热力学预测模型、裂缝性储层岩石力学实验、井筒内气液固流动模拟等研究,揭示了超深气井砂垢复合堵塞成因,并形成了靶向解堵复产关键技术。研究结果表明:①“高温流动压降结垢、裂缝面破裂出砂”是超深气井出砂结垢的内在机理;②结垢固化松散砂桥形成复合堵塞是气井堵塞减产的主要原因,其中靶向除垢是解堵复产的关键所在;③靶向除垢解堵区域为井筒变径处和井周5 m内基质—裂缝系统,气井堵塞率30%~60%为最佳解堵时机;④非酸性除垢解堵液相比常用的酸性解堵液,在同级别溶垢能力的基础上,腐蚀速率降至0.49 g/(m^(2)·h),可同时满足低腐蚀和高效除垢的技术要求。结论认为,形成的超深气井靶向除垢解堵技术在塔里木盆地库车山前超深气田规模应用159井次,有效率达93.3%,累计增产天然气75.08×10^(8)m^(3),已成为西气东输主力气井快速解堵复产的“冬保良方”,可为国内外同类气田解堵复产提供技术借鉴。 展开更多
关键词 塔里木盆地 库车山前超深层 高温流动压降结垢 裂缝性储层出砂 砂垢复合堵塞 非酸性靶向除垢解堵
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体外冲击波响应型唑来膦酸钙纳米颗粒靶向控释对骨质疏松骨代谢及骨量的影响
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作者 李浩 肖健 +3 位作者 胡帆 王策 陈奎 邢更彦 《中国医学前沿杂志（电子版）》 CSCD 北大核心 2024年第7期47-54,I0002,共9页
目的研究体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)响应型唑来膦酸(zoledronic acid,ZOL)钙纳米颗粒(ZOL-Ca nanoparticals,ZCNP)的制备及其靶向控释对骨质疏松骨代谢及骨量的影响。方法通过模板法以ZOL为磷源,CaCl2为钙源制备ZCNP。... 目的研究体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)响应型唑来膦酸(zoledronic acid,ZOL)钙纳米颗粒(ZOL-Ca nanoparticals,ZCNP)的制备及其靶向控释对骨质疏松骨代谢及骨量的影响。方法通过模板法以ZOL为磷源,CaCl2为钙源制备ZCNP。利用扫描电子显微镜、动态光散射对ZCNP进行表征。通过紫外可见吸收光谱及电感耦合等离子体光发射光谱法评估ZOL的负载以及载药率。利用CCK-8法检测ZCNP对鼠源骨髓单核细胞(bone marrow mononu-clear cells,BMMs)活力的影响;采用溶血实验检测ZCNP的生物相容性。通过荧光标记ZCNP对其骨靶向性进行验证。采用药物释放实验验证了ZCNP的ESW响应性。在体外,利用TRAP染色检验ZCNP的破骨抑制情况;ARS染色检验ZCNP对成骨活性的影响。在体内,利用卵巢摘除骨质疏松模型验证ZCNP对骨量的影响。结果ZCNP呈类球形结构,约60 nm。ZCNP的ZOL负载率为(59.68±1.48)%。ZCNP在0、0.01、0.1、1、10μmol/L浓度下对小鼠BMMs的细胞活性影响无明显差异(P>0.05)。ZCNP在ESW作用下可快速释放ZOL。ESW+ZCNP可抑制破骨细胞活性,促进成骨细胞增殖。ESW+ZCNP可明显提高卵巢摘除骨质疏松模型局部骨量。结论ESW响应型ZCNP可通过有效精准靶向控释,抑制破骨,促进成骨提升卵巢摘除模型局部骨量,预防骨质疏松性骨折。 展开更多
关键词 体外冲击波 唑来膦酸 靶向控释 骨质疏松性骨折
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超深、特深碳酸盐岩多场-损伤耦合破裂压力计算
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作者 郭建春 管晨呈 +2 位作者 任冀川 苟波 曾冀 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期85-96,共12页
超深、特深碳酸盐岩储层破裂压力高,面临压不开的难题,酸液会与储层基质反应起到扩孔增渗以及劣化岩石力学性质的作用,进而降低破裂压力,但目前缺少碳酸盐岩储层酸损伤下的破裂压力精准计算方法,难以设计针对性的降破措施。针对上述问题... 超深、特深碳酸盐岩储层破裂压力高,面临压不开的难题,酸液会与储层基质反应起到扩孔增渗以及劣化岩石力学性质的作用,进而降低破裂压力,但目前缺少碳酸盐岩储层酸损伤下的破裂压力精准计算方法,难以设计针对性的降破措施。针对上述问题,通过测试钻井液浸泡、酸液驱替后岩芯动态杨氏模量建立了不同流体扰动状态下的碳酸盐岩损伤演化方程,进一步建立了酸压过程中流动场、化学场和应力损伤场多场耦合的破裂压力数值计算模型,结果表明,钻井液酸液综合扰动条件下,孔隙度低于4.32%、酸化时间小于4.08 min时损伤因子小于0,无法解除钻井液污染导致的杨氏模量升高;P1井“井筒替酸+静止浸泡+浸泡后酸压”施工第73 min时8833m附近井段达到起裂条件,此时损伤因子为0.301,破裂压力降低了29 MPa,酸损伤降破后成功压开地层;模型计算结果与实测破裂压力误差为1%∼5%,较传统解析模型降低了3∼10个百分点,对于蓬莱气区灯影组或类似碳酸盐岩储层破裂压力计算与酸损伤降破措施设计具有一定指导意义。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 超深、特深层 酸损伤 破裂压力 降破工艺
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基于裂缝闭合理论和3D打印的导流能力预测方法
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作者 纪国法 余豪 田鸿照 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2024年第1期125-132,共8页
酸蚀裂缝导流能力对于酸压方案的优化和产能评估具有十分重要的意义,但是在酸蚀导流能力测试过程中存在高闭合压力下岩心柱破裂情况,影响实验数据的准确性。基于以上问题,综合采用3D扫描和3D打印技术以及受压情况下裂缝闭合理论对酸蚀... 酸蚀裂缝导流能力对于酸压方案的优化和产能评估具有十分重要的意义,但是在酸蚀导流能力测试过程中存在高闭合压力下岩心柱破裂情况,影响实验数据的准确性。基于以上问题,综合采用3D扫描和3D打印技术以及受压情况下裂缝闭合理论对酸蚀裂缝导流能力进行研究。首先对岩样进行酸蚀实验,通过逆向建模技术获取到酸蚀后岩心三维模型,采用SLA3D打印技术制备含粗糙壁面的三维岩心模型,对酸蚀岩心和3D打印岩心开展不同围压下渗流实验。运用离散化数据处理方法,结合赫兹接触模型和N-K模型编写导流能力预测界面,使用数值模拟方法反映闭合应力下裂缝形变情况。研究结果表明,结合真实岩体三维数字模型及SLA3D打印技术制备真实岩样,为制作复杂裂缝岩心模型提供了有效途径;酸蚀岩心和3D打印岩心导流能力实验结果、3D打印岩心实验结果和数值模拟结果误差均小于7.7%,数值模拟与碳酸盐岩心实验值的误差小于9.6%;以低闭合压力下实验和模拟结果为基础可以预测高闭合压力下裂缝导流能力,提出的研究方法为定量化表征酸蚀裂缝导流能力提供了可靠途径。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 酸蚀裂缝 3D打印 导流能力
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碳酸盐岩储层闭合酸化模拟研究 被引量：3
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作者 罗攀登 张士诚 +3 位作者 李永寿 卢盼盼 牟建业 马新仿 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第7期2690-2698,共9页
酸压裂缝生产一段时间后导流能力会逐渐降低,常采用闭合酸化来提高已酸压裂缝的导流能力,闭合酸化模拟对闭合酸化设计意义重大,因此,针对该问题进行闭合酸化建模及数值模拟。首先,基于达西定理、物质平衡原理、酸岩反应动力学建立闭合... 酸压裂缝生产一段时间后导流能力会逐渐降低,常采用闭合酸化来提高已酸压裂缝的导流能力,闭合酸化模拟对闭合酸化设计意义重大,因此,针对该问题进行闭合酸化建模及数值模拟。首先,基于达西定理、物质平衡原理、酸岩反应动力学建立闭合酸化数学模型;然后通过地质统计学中的序贯高斯模拟算法生成具有非均质性和空间关联性的初始裂缝宽度空间分布和裂缝表面基质渗透率分布;利用有限体积法对模型进行数值求解,用C++编制模拟计算程序;最后基于该模型进行广泛的数值模拟研究,分析酸液分布规律、裂缝表面溶蚀规律、酸液作用距离的影响因素及规律,并形成各种条件下的酸液作用距离图版。研究表明,初始裂缝宽度和裂缝表面粗糙度对裂缝表面溶蚀形态起主导作用,裂缝面溶蚀形态有均匀推进、指进溶蚀和沟槽溶蚀;裂缝宽度越小、粗糙度越大,裂缝表面溶蚀竞争越强烈,越容易形成沟槽,酸液作用距离越远;排量、注酸量正相关于活酸作用距离,酸液传质系数负相关于活酸作用距离;典型的施工排量、酸液用量、常用的酸液类型下,闭合酸化中酸液作用距离为20~60 m。此模型可以预测不同条件下酸液作用距离和酸蚀裂缝表面溶蚀形态,优化闭合酸化参数,为现场闭合酸化施工设计提供理论依据和指导。 展开更多
关键词 闭合酸化 数值模拟 酸液作用距离 裂缝面刻蚀形态 序贯高斯模拟
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四川盆地灯影组酸压裂缝导流能力实验和模拟研究 被引量：2
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作者 陈祥 王冠 +6 位作者 刘平礼 杜娟 王铭 陈伟华 李金龙 刘金明 刘飞 《油气藏评价与开发》 CSCD 北大核心 2024年第4期569-576,共8页
酸压是深层、超深层海相碳酸盐岩油气藏增产的核心技术,而如何在超高温和高闭合应力下保持住酸蚀裂缝导流能力是酸压改造能否成功的关键。利用自研的高温高压酸蚀裂缝导流能力测试装置开展不同酸液及组合下灯影组岩样裂缝导流能力实验,... 酸压是深层、超深层海相碳酸盐岩油气藏增产的核心技术,而如何在超高温和高闭合应力下保持住酸蚀裂缝导流能力是酸压改造能否成功的关键。利用自研的高温高压酸蚀裂缝导流能力测试装置开展不同酸液及组合下灯影组岩样裂缝导流能力实验,使用三维激光扫描仪获取酸刻蚀裂缝形貌,基于此,采用Airy(艾里)应力函数和复变量法,描述酸蚀裂缝闭合程度,结合局部立方定律,耦合酸压模型,形成了酸蚀裂缝导流能力数值计算方法。结果表明:与低闭合应力(5MPa)相比,高闭合应力(90MPa)下多数酸液及其组合的导流能力降低了一个数量级;闭合应力增加,不同酸液及组合的导流能力降低模式有较大区别,可能会出现2次快速下降阶段;不同酸液组合注入可在一定程度上改善超高温和高闭合应力下酸蚀裂缝导流能力;酸蚀裂缝导流能力计算模型与实验结果平均误差较小,约10.6%,且能表征缝内各处导流能力分布及大小;相同工程参数条件下,四川盆地灯影组四段酸压裂缝导流能力较灯影组二段更高,可为四川盆地深层、超深层海相碳酸盐岩酸压改造方案优化设计提供理论指导。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 酸压 导流能力 酸液组合 数值模拟
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