砂岩油藏水平井酸化技术研究及应用

论文摘要

随着水平井技术在各油田开发中的广泛应用,现在许多生产井需要通过酸化增产措施来提高产量,由于水平井与直井的伤害特征、施工工艺上有显著差异,对于水平井,做好酸化增产措施的难度更大。因此,有必须对砂岩油藏水平井酸化进行专门的研究,本文主要做了如下工作：(1)建立渗透率各向异性地层水平井基质酸化过程中压力场与流速场分布模型,这是进行水平井酸化模拟的基础。模拟表明：考虑了地层渗透率各向异性的影响之后,除井壁处的等压线为圆形外,地层中的等压线形状为一族同心椭圆,流速场也不是圆形状径向辐射,而是呈平面椭圆状径向流；(2)分析水平井的污染特征,建立了水平井伤害半径计算模型,研究了水平井表皮因子的变化。(3)建立注酸过程中水平井井筒温度场模型及渗透率各向异性地层温度场模型,温度直接影响酸岩反应的速率,是影响酸化效果的重要因素；(4)建立渗透率各向异性地层“一酸、两矿物”酸化模型,并且考虑了地层渗透率各向异性的影响,能够真实反映酸化过程中酸岩反应过程及反应机理,更有效地指导酸化设计,提高了对酸化效果的预测能力；(5)分析水平井流体置放和挤酸技术,它是水平井基质酸化成功的关键；(6)针对水平井酸化中存在的主要问题,提出了一套较为完整、考虑因素较全面的砂岩储层水平井基质酸化优化设计计算方法,给出了酸化施工参数；(7)根据上述一整套模型和算法,编制水平井基质酸化设计程序。并对辽河油田的两口水平井进行实例计算,验证该计算模型的可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究的目的和意义
• 1.2 国内外技术现状综述
• 1.2.1 水平井技术应用现状
• 1.2.2 国内外砂岩基质酸化发展现状
• 1.2.3 水平井基质酸化研究现状
• 1.3 本文主要研究内容和技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第2章 水平井地层压力场和流速场分布
• 2.1 数学模型
• 2.2 数学模型求解
• 2.3 结论分析
• 第3章 水平井伤害研究及表皮因子计算
• 3.1 水平井伤害特征
• 3.2 水平井伤害模型
• 3.2.1 水平井伤害带半径计算
• 3.2.2 计算实例与分析
• 3.3 表皮因子的计算
• 3.3.1 Frick-Economides表皮因子计算模型
• 3.3.2 表皮因子计算实例与分析
• 第4章 基质酸化过程中温度场分布
• 4.1 井筒温度场模型
• 4.1.1 井筒温度场模型建立
• 4.1.2 井筒温度场数值计算模型求解
• 4.2 储层温度场模型
• 4.2.1 储层温度场模型建立
• 4.2.2 储层温度场数值计算模型求解
• 4.3 计算实例与分析
• 4.3.1 井筒温度场计算实例与分析
• 4.3.2 储层温度场计算实例与分析
• 第5章 主体酸及矿物浓度分布
• 5.1 主体酸及矿物浓度分布模型建立
• 5.2 数学模型转化
• 5.3 数学数值计算求解
• 5.4 数学模型中参数的确定
• 5.5 储层酸化的孔隙度和渗透率的分布
• 5.6 计算实例与分析
• 第6章 水平井流体置放和挤酸技术
• 6.1 酸液正确置放的重要性
• 6.2 水平井常用挤酸技术
• 6.2.1 段笼统注酸
• 6.2.2 连续油管注酸
• 6.2.3 机械转向技术,分层注酸
• 6.2.4 化学微粒暂堵剂分流酸化技术
• 6.2.5 堵球分流酸化技术
• 6.2.6 泡沫转向分流酸化技术
• 6.3 水平井滑套投球分流管柱酸化技术
• 6.3.1 扶正节流滑套投球管柱分流工艺
• 6.3.2 扶正节流滑套投球管柱下入
• 6.4 水平井不同完井方式下的挤酸工艺
• 第7章 砂岩油藏水平井基质酸化优化设计
• 7.1 酸化选井和选层的原则
• 7.2 酸化酸液的选择
• 7.3 酸液用量的确定
• 7.3.1 污染带体积的计算
• 7.3.2 前置液用量计算
• 7.3.3 处理液用量计算
• 7.3.4 后置液用量计算
• 7.3.5 顶替液用量计算
• 7.4 施工参数的确定
• 7.4.1 地面注酸压力的确定
• 7.4.2 施工排量的确定
• 7.4.3 最大施工水马力的确定
• 7.4.4 注酸程序设计
• 7.4.5 残酸返排工艺设计
• 7.5 酸化效果评价
• 7.5.1 表皮因子的变化
• 7.5.2 增产倍比
• 第8章 砂岩油藏水平井酸化设计实例
• 8.1 酸化设计流程
• 8.2 应用实例
• 第9章 结论与建议
• 致谢
• 参考文献