本文關鍵詞：非均勻溶蝕對裂縫導流能力影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：酸壓是碳酸鹽巖儲層增產(chǎn)的重要技術措施之一。在酸化壓裂過程中,通過酸液對裂縫表面的非均勻溶蝕形成了具有一定導流能力的酸蝕裂縫。研究表明,酸蝕裂縫導流能力的好壞取決于酸蝕后巖石的表面形態(tài)特征,因此研究酸液對裂縫面非均勻溶蝕后形成的裂縫形態(tài)對導流能力的影響具有十分重要的意義。在分析碳酸鹽巖的酸巖反應與酸蝕機理的基礎上,建立了酸蝕表面形態(tài)分析測試方法,并進行不同酸蝕條件下酸液溶蝕表面實驗,研究了酸蝕表面變化規(guī)律,利用分形方法和數(shù)字化方法提取非均勻溶蝕特征參數(shù),并建立碳酸鹽巖非均勻酸蝕裂縫表面對導流能力影響模型,為酸壓工藝的選井選層、不同碳酸鹽巖儲層的適應性評價、定量評估酸壓工藝改造效果提供了理論依據(jù)。(1)碳酸鹽巖酸蝕表面形態(tài)受巖石非均質性、酸液不同造成的酸液分布不均和裂縫不平整影響。目前常規(guī)酸巖反應實驗測定裝置不能真實反映裂縫中酸液的流動特征,即酸液流態(tài)和酸液流線分布規(guī)律。不同粘度酸液體系酸巖反應動力學參數(shù)測定裝置與三維數(shù)字化分析法相結合,使酸巖反應過程中流態(tài)與流線均接近地層實際情況,可定量表征酸蝕巖面的形態(tài)變化特征。(2)設計并完成了不同溫度、酸濃度及流量條件下的酸液溶蝕實驗,獲得了各個條件下酸蝕前后巖石表面形態(tài)變化數(shù)據(jù),包括酸蝕裂縫間距等值線圖、酸蝕裂縫單面在不同下降高度上點云個數(shù)分布情況。(3)借鑒團隊已有的研究方法,利用分形方法計算灰度圖像技術,并使用Matlab軟件編程針對酸蝕裂縫間距等值線圖進行分形維數(shù)求取。隨著溫度、酸濃度、酸流量的增大,酸蝕裂縫間距等值線圖的分形維數(shù)也增大,也就是說酸液在平面上對裂縫壁面的溶蝕程度增大,且越不均勻。(4)將描述酸液在裂縫面高度上的非均勻溶蝕特征的溶蝕高度分布峰態(tài)值與分形維數(shù)結合,達到三維定量表征非均勻溶蝕對裂縫導流能力的影響的目的。隨著溫度、酸濃度、酸流量的增大,酸蝕裂縫單面溶蝕下降高度的峰態(tài)值基本呈下降趨勢,也就是說酸液在高度上對裂縫壁面的溶蝕越均勻。(5)利用分形幾何學方法與巖石裂縫壁面數(shù)字化方法,將表征酸蝕裂縫表面非均勻溶蝕形態(tài)相關的特征參數(shù)(分形維數(shù)、峰態(tài)值)與前人已證明的酸蝕導流能力模型結合,建立了新的與酸蝕裂縫形態(tài)相關的酸蝕導流能力模型。(6)對不同酸巖反應條件下的酸蝕裂縫進行了導流能力測試。對實測和模型計算得到的酸蝕導流能力進行對比及誤差分析,結果顯示兩者的誤差基本在15%以下,這說明利用非均勻溶蝕特征獲得的導流能力模型來計算酸蝕導流能力具有可行性。
【關鍵詞】：非均勻溶蝕 溶蝕形態(tài) 酸蝕導流能力 分形維數(shù) 峰態(tài)值
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE357.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-19
• 1.1 研究背景10
• 1.1.1 研究目的10
• 1.1.2 研究意義10
• 1.1.3 課題來源10
• 1.2 國內外調研現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 酸蝕裂縫的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 常用酸液體系研究及應用現(xiàn)狀13-16
• 1.2.3 存在的主要問題16
• 1.3 研究內容及技術思路16-18
• 1.3.1 主要研究內容16-17
• 1.3.2 技術思路17-18
• 1.4 創(chuàng)新點18
• 1.5 完成工作量及主要成果認識18-19
• 1.5.1 工作量18
• 1.5.2 成果認識18-19
• 第2章 酸蝕裂縫表面形態(tài)分析表征方法研究19-31
• 2.1 酸蝕裂縫表面形成機理分析19-20
• 2.2 常規(guī)酸巖反應實驗適應性分析20-25
• 2.3 酸蝕裂縫表面形態(tài)分析表征新方法研究25-30
• 2.3.1 酸液溶蝕裂縫表面實驗25-27
• 2.3.2 酸液溶蝕裂縫表面形態(tài)表征27-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第3章 酸液對裂縫表面非均勻溶蝕實驗研究31-34
• 3.1 酸液體系的篩選31
• 3.2 不同酸巖反應條件下酸液對裂縫的溶蝕實驗31-33
• 3.2.1 實驗原理31-32
• 3.2.2 實驗設計32-33
• 3.2.3 實驗步驟33
• 3.3 本章小結33-34
• 第4章 酸蝕裂縫表面非均勻溶蝕形態(tài)表征34-48
• 4.1 分形特征34-41
• 4.1.1分形維數(shù)的求取34-35
• 4.1.2 酸蝕裂縫間距等值線圖與分形維數(shù)計算結果35-41
• 4.2 峰態(tài)特征41-46
• 4.2.1 統(tǒng)計學描述巖石裂縫形態(tài)特征的主要方法41
• 4.2.2 溶蝕高度分布曲線及峰態(tài)值求取41-46
• 4.3 本章小結46-48
• 第5章 非均勻溶蝕對裂縫導流能力影響的模型建立48-51
• 5.1 模型假設條件48
• 5.2 模型的建立48-50
• 5.3 本章小結50-51
• 第6章 巖石裂縫導流能力實驗及預測模型驗證51-55
• 6.1 酸蝕裂縫導流能力測試實驗51
• 6.2 模型計算與實驗結果對比51-54
• 6.3 本章小結54-55
• 結論55-57
• 致謝57-58
• 參考文獻58-65
• 攻讀學位期間取得學術成果65-66
• 附錄66-67

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本文編號：293259