高温高压碳酸盐岩油藏酸蚀裂缝导流能力实验研究.pdf

2 0 1 7 年7 月 第3 2 卷第4 期 西安石油大学学报( 自然科学版) J o u m a lo fX i a nS h i y o uU n i v e r s i t y ( N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n ) J u l 2 0 1 7 V 0 1 3 2N o 4 D O I ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 3 0 6 4 X 2 0 1 7 0 4 0 1 6 文章编号：1 6 7 3 0 6 4 X ( 2 0 1 7 ) 0 4 0 0 9 3 0 5 古0 日吉 同，皿同 中图分类号：T E 3 4 4 文献标识码：A 压碳酸盐岩油藏酸蚀裂缝 导流能力实验研究 张路锋1 ，牟建业2 ，贺雨南2 ，周福建1 ，李准2 ，张士诚2 ，姚茂堂3 ( 1 中国石油大学( 北京) 非常规天然气研究院，北京1 0 2 2 0 0 ；2 中国石油大学( 北京) 石油工程学院， 北京1 0 2 2 0 0 ；3 中国石油塔里木油田油气工程研究院，新疆库尔勒8 4 1 0 0 0 ) 摘要：结合塔河油田托普台区块高温高压纯灰岩储层特点，应用高温高压酸岩反应仪、F C E S 一1 0 0 导流仪研 究酸蚀裂缝导流能力变化规律。短期导流能力实验结果表明：相同酸一岩接触时间下，稠化酸导流能力高于 交联酸：闭合压力低于5 0M P a ，加砂酸蚀裂缝导流能力低于酸蚀裂缝导流能力，闲合压力高于5 0M P a ，加砂 酸蚀裂缝导流能力高于酸蚀裂缝导流能力。加砂酸蚀裂缝导流能力实验结果表明：4 0 7 0 目陶粒和1 5 2 5k g m 2 铺砂浓度酸蚀裂缝复合导流能力高。长期导流能力实验表明：4 8h 内导流能力快速降低，然后逐 渐下降，1 2 0h 后趋于稳定。 关键词：酸蚀裂缝导流能力；高温高闭合压力；酸液类型；长期导流能力 S t u d yo nA c i dF r a c t u r eC o n d u c t i v i t yB e h a v i o ro fH i g hT e m p e r a t u r e a n dH i g hC l o s u r eP r e s s u r eC a r b o n a t eR e s e r v o i r Z H A N G L u f e n 9 1 ，M O UJ i a n y e 2 ，H EY u n a n 2 ，Z H O UF u j i a n l ，L IZ h u n 2 ，Z H A N GS h i c h e n 9 2 ，Y A OM a o t a n 9 3 ( 1 T h eU n c o n v e n t i o n a lN a t u r a lG a sI n s t i t u t e ，C h i n aU n i v e r s i t yo f P e t r o l e u m ( B e i j i n g ) ，B e i j i n g1 0 2 2 4 9 ，C h i n a ； 2 F a c u l t yo f P e t r o l e u mE n g i n e e r i n g ，C h i n aU n i v e r s i t yo f P e t r o l e u m ( B e i j i n g ) ，B e r i n g1 0 2 2 4 9 ，C h i n a ； 3 O i la n dG a sE n g i n e e r i n gR e s e a r c hI n s t i t u t e ，T a r i mO i l f i e l dC o m p a n yo fP e t r o C h i n a ，K u r l e8 4 1 0 0 0 ，X i n j i a n g ，C h i n a ) A b s t r a c t ：B a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i c so fh i g h - t e m p e r a t u r ea n dh i g h - p r e s s u r ep u r el i m e s t o n er e s e r v o i r ，t h ev a r i a t i o nl a wo ft h es e e p a g e c a p a c i t yo fa c i de r o s i o nf r a c t u r ew a ss t u d i e dt h r o u g ha s e r i e so fl a b o r a t o r ye x p e r i m e n t sa n db ym e a n so fh i g h t e m p e r a t u r ea n dh i 【g h p r e s s u r ea c i d r o c kr e a c t i o ni n s t r u m e n ta n dF C E S 一1 0 0f l o wd e f l e c t o r T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t so fs h o r t - t e r ms e e p a g ec a p a c i t ys h o wt h a tt h e s e e p a g ec a p a c i t yo ft h ef r a c t u r ee r o d e db yg e l l e da c i di sh i g h e rt h a nt h a tb yc r o s s l i n k e da c i di nt h es a m ea c i d r o c kc o n t a c tt i m e T h e s e e p a g ec a p a c i t yo ft h ea c i de r o s i o nf r a c t u r ew i t hp r o p p a n ti sl o w e rt h a nt h a t w i t h o u tp r o p p a n tw h e nc l o s u r es t r e s si sl o w e rt h a n5 0 M P a ，a n dt h es e e p a g ec a p a c i t yo ft h ea c i de r o s i o nf r a c t u r ew i t hp r o p p a n ti sh i g h e rt h a nt h a tw i t h o u tp r o p p a n tw h e nc l o s u r es t r e s si s h i g h e rt h a n5 0M P a T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t so fc o m p o s i t es e e p a g ec a p a c i t ys h o wt h a tt h ec o m p o s i t es e e p a g ec a p a c i t yo ft h ea c i de r o s i o n f r a c t u r ew i t ht h ec e r a m s i t ep r o p p a n to f4 0 7 0m e s ha n d1 5 2 5k s m 2c o n c e n t r a t i o ni sh i g h T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t so fl o n g t e r m s e e p a g ec a p a c i t ys h o wt h a tt h es e e p a g ec a p a c i t yo ft h ea c i de r o s i o nf r a c t u r er a p i d l yd e c r e a s e si n4 8h ，t h e ng r a d u a l l yd e c r e a s e da n d t e n d st os t a b i l i z ea f t e r1 2 0h K e yw o r d s ：a c i de r o s i o nf r a c t u r e ；s e e p a g ec a p a c i t y ；h i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g hp r e s s u r ec l o s i n gp r e s s u r e ；a c i d f l u i dt y p e ；l o n g t e r m s e e p a g ec a p a c i t y 张路锋，牟建业，贺雨南，等高温高压碳酸盐岩油藏酸蚀裂缝导流能力实验研究 J 西安石油大学学报( 自然科学版) ，2 0 1 7 ， 3 2 ( 4 ) ：9 3 9 7 Z H A N GL u f e n g ，M O UJ i a n y e ，H EY u n a n ，e ta 1 S t u d yo na c i df r a c t u r ec o n d u c t i v i t yb e h a v i o ro fh i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g hc l o s u r ep r e s s u r ec a r b o n a t er e s e r v o i r J J o u r n a lo fX i h nS h i y o uU n i v e r s i t y ( N a t u r a lS c i e n c eE d i t i o n ) ，2 0 1 7 ，3 2 ( 4 ) ：9 3 - 9 7 收稿日期：2 0 1 7 - 0 2 - 2 5 基金项目：国家重大科技专项“靶向酸压控制因素及暂堵转向实验研究”( 编号：2 0 1 6 Z X 0 5 0 1 4 - 0 0 5 - 0 1 2 ) 作者简介：张路锋( 1 9 9 1 一) ，男，硕士，主要从事油气藏增产改造相关理论与技术研究。E - m a i l ：z l f c u p b 1 6 3 e o m 万方数据 9 4 - - 西安石油大学学报( 自然科学版) 引言 酸压是碳酸盐岩储层常用的增产改造措施。将 酸液注入到水力裂缝中，酸液沿着裂缝流动并与裂 缝表面岩石反应，由于储层的非均质性，在裂缝表面 会形成凹凸不平的沟槽。粗糙的裂缝表面在闭合压 力下不完全闭合，从而形成具有一定几何尺寸和导 流能力的人工裂缝。 W R D i l l ，D E N i e r o d e 和K F K r u k 等2 3 从 以下几个方面对酸蚀裂缝导流能力进行研究：酸一 岩接触时间、酸液类型、闭合压力、岩石力学性质、滤 失和表面刻蚀模式。由于酸蚀裂缝在高闭合压力下 发生变形甚至破碎，高闭合压力下酸蚀裂缝导流能 力与低闭合压力下可能完全不同。N e u m a n l 8o 使用 巴西海岸碳酸盐岩岩板实验，发现闭合压力在高于 4 0M P a 时，酸蚀裂缝依然可以保持较高的导流能 力。 酸蚀裂缝表面在生产期间会产生蠕变。裂缝初 始导流能力可能与生产一定时间后的导流能力有很 大不同。目前对水力压裂裂缝进行了很多长期导流 能力测试，但是对酸蚀裂缝长期导流能力的研究报 道较少。为了准确预测生产时的导流能力，有必要 进行酸蚀裂缝长期导流能力实验研究。 考虑到塔河油田碳酸盐岩储层埋藏深、地层温 度高、地层闭合压力高的特点