论文摘要
随着我国低渗透油藏开发力度不断加大，如何实现其注水井有效改造是确保该类油藏高效开发的关键之一，但由于低渗透油藏的特殊地质条件，一般水力压裂容易造成单方向水窜，基质酸化又达不到预期效果，而水力脉冲复合酸化技术对该类油藏具有较高适应性，水力脉冲波作用可提高化学解堵剂反应速度及化学作用效果，延长化学作用距离，同时振动作用作为一种“动态解堵”工程，可以使井壁周围或炮眼附近堵塞物不能形成或抑制其形成，既有利于渗流，又减少或抑制了堵塞物的二次形成，提高了化学处理效果，延长作用有效期。该技术已在油田中有了一定范围应用，且已取得一定效果，但由于其理论研究的欠缺，在施工过程中存在一定的经验性和盲目性，严重制约了该技术的进一步推广。基于此，论文通过室内实验研究了水力脉冲-深度酸化复合与单独措施的效果，优化了边脉冲边酸化的复合技术最佳工作方式，揭示了水力脉冲-酸化复合降压增注的反应动力学机理；进而推导了多重波相互叠加的运动方程，建立了各酸化体系的酸化及酸岩反应模型，进而推导求解了水力脉冲波波动条件下的酸化体系酸化模型，研发了水力脉冲波辅助酸化解堵软件，分析了水力脉冲波下酸岩反应规律，考察了频率、振幅、距离、时间等部分关键性因素对水力脉冲条件下酸液流速及浓度分布的影响，预测了以注入量为指标的水力脉冲波辅助酸化效果；在此基础上，对适合井下作业的大功率水力脉冲发生器进行了改进，开展了模拟发生器装置室内实验，确定了工艺实施时套管的安全性，优化了该装置的最佳注入压力和振源最大输出功率；然后，以尕斯低渗砂岩油藏为例，深入研究了尕斯低渗油藏注水井储层伤害机理，开展了动静态酸液体系评价实验和水力脉冲-深度酸化复合实验，优选了适合尕斯油藏注水井深度酸化解堵的两种多氢酸酸液体系，并最终开展了水力脉冲波辅助深度酸化现场先导试验，进一步优化了现场施工工艺和选井条件，验证了水力脉冲波辅助深度酸化具有作用效果好、有效期长等优点，为该技术在尕斯油田及类似低渗油田进一步推广应用提供了理论支撑。
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摘要Abstract论文创新点摘要第一章 前言1.1 选题依据及目的意义1.2 国内外发展现状1.2.1 水力振荡技术的发展1.2.2 深度酸化技术的发展1.2.3 水力脉冲-化学复合工艺的进展1.2.4 发展趋势分析1.3 研究内容与技术路线1.3.1 研究内容1.3.2 研究方法及技术路线第二章 波动条件下酸岩反应主控影响因素研究2.1 实验岩心与所用设备2.2 筛选最佳脉冲时间2.3 水力脉冲波-酸化复合实验过程及结果2.4 总体注水量的对比分析2.5 本章小结第三章 水力脉冲-酸化复合动力学机理研究3.1 油藏中脉冲流体的运动模型3.2 酸岩反应速率3.3 水力脉冲波场中的盐酸酸化模型3.3.1 基本假设3.3.2 网格的划分3.3.3 建立模型3.4 水力脉冲波波场的氢氟酸酸化模型3.4.1 HF 与砂岩的反应3.4.2 推导建立数学模型3.5 酸化模型求解3.5.1 盐酸酸化模型的求解3.5.2 求解矿物成分溶解模型3.6 软件模拟与分析3.6.1 不同影响参数下的渗流速度3.6.2 不同影响参数下的酸液浓度3.6.3 效果预测与分析3.7 本章小结第四章 低频水力脉冲井下发生器改进4.1 设计低频水力脉冲振源样机的参数4.1.1 振动器规格4.1.2 振源相关指标设计4.1.3 振动器参数的计算步骤4.1.4 振动器弹簧设计4.2 低频井下水力脉冲发生器的室内试验研究4.2.1 试验流程与内容4.2.2 试验结果及分析4.3 本章小结第五章 与水力脉冲-酸化复合技术相适应的酸化体系研究5.1 低渗油藏注入压力上升主控因素及影响规律研究1-N21油藏地质特征与分析'>5.1.1 尕斯油田 N1-N21油藏地质特征与分析1-N21油藏注水压力上升的地质因素'>5.1.2 尕斯N1-N21油藏注水压力上升的地质因素5.1.3 水敏、速敏对油藏注入压力的影响5.2 低渗油藏注水井深穿透解堵体系优选及效果评价5.2.1 酸化解堵体系配方筛选5.2.2 岩心酸化流动实验评价5.3 本章小结第六章 水力脉冲-酸化复合技术现场应用6.1 选井的条件6.2 施工工艺6.3 现场施工工序6.4 现场施工与效果评价6.4.1 现场施工6.4.2 施工效果对比6.5 本章小结第七章 结论参考文献攻读博士学位期间取得的研究成果致谢作者简介
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