普光气田碳酸盐岩酸蚀蚓孔扩展机理研究

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酸压中,滤失酸液选择性地流进大孔道,酸岩反应扩大经过的孔道形成蚓孔,蚓孔增加了滤失深度和滤失面积,加剧了酸液滤失,因此,研究碳酸盐岩蚓孔扩展规律对认识酸压滤失机理至关重要。本文从实验和数值模拟两方面研究了普光气田酸蚀蚓孔扩展机理。  首先,研究普光气田岩心孔隙空间分布特征及其对蚓孔发育和扩展的影响。用CT扫描仪器研究大孔洞分布、连接情况以及非均质性分布规律,然后用酸化流动仪测试了蚓孔发育和扩展规律。实验研究发现,对于孔隙度较高的Ⅰ类和Ⅱ类岩心,较小的压差能形成蚓孔,较致密的Ⅲ类岩心在压差达到26MPa时不能形成蚓孔。对于能形成蚓孔的岩心,孔隙度值越大,蚓孔突破岩心所需的酸液孔隙体积倍数越小,即蚓孔扩展越快。实验中得到普光气田岩心酸液突破孔隙体积倍数在0.4至3.8之间。  其次,建立了蚓孔扩展数学、数值模型,用普光气田岩心孔隙空间分布和该模型模拟了蚓孔发育扩展规律,重点研究了注入速度对蚓孔扩展的影响。由于有较大孔洞存在,蚓孔扩展规律与常规较均质下的扩展规律不同,较均质情况下,蚓孔基本以恒定速度扩展,压降随注酸量呈近似直线关系;普光气田岩心有较大孔洞存在,蚓孔扩展大孔洞时压降有一个突降,蚓孔沿着大孔隙分布位置扩展,与实验规律一致。蚓孔扩展受注入速度影响较大,存在一最优注入速度,模拟表明普光气田岩心最优注入速度在0.24cm/min-1.2cm/min范围内。
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