砂巖油氣藏泡沫酸酸化技術(shù)研究.pdf

1、中國石油大學(xué)（華東）博士學(xué)位論文砂巖油氣藏泡沫酸酸化技術(shù)研究姓名：吳信榮申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：油氣田開發(fā)工程指導(dǎo)教師：李兆敏20060401砂巖油氣藏泡沫酸酸化技術(shù)研究吳信榮(油氣田開發(fā)工程)指導(dǎo)教師：李兆敏教授摘要論文首先對國內(nèi)外泡沫流體的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀進行了調(diào)查研究，并對中原油田典型砂巖儲層礦物成份及儲層污染因素進行了細致分析，總結(jié)了解除地層堵塞和污染的具體處理對策；在巖心溶蝕實驗基礎(chǔ)上確定出泡沫酸體系中的主體酸液；通過對空氣、二

2、氧化碳和氮氣等氣體的物理化學(xué)性質(zhì)的比較，推薦泡沫酸體系中氣相采用氮氣。在主體酸液基礎(chǔ)上，對泡沫酸體系中起著重要作用的起泡劑和穩(wěn)泡劑的酸敏性、鹽敏性、耐溫性以及耐油性能等影響因素，進行了詳細系統(tǒng)的評價試驗及結(jié)果分析，篩選出了能夠滿足中原油田高溫(120℃)、高礦化度(16104rag／L)、含油可達30％的砂巖油氣層酸化所需要的泡沫酸起泡劑和穩(wěn)泡劑。爾后對泡沫酸體系中其它添加劑，比如緩蝕劑、粘土穩(wěn)定劑以及螯合劑等進行了認真的篩選評價試驗，

3、形成了適合中原油田砂巖油氣藏的泡沫酸液配方體系，并對該體系進行了動靜態(tài)性能評價，實驗結(jié)果證明，本泡沫酸體系具有良好的分流特性、返排性能以及緩速怙能。結(jié)合油氣層酸化工程實際，對非牛頓流體本構(gòu)方程書寫格式進行了研究，通過泡沫酸流體的流變性研究，確定了泡沫酸流體的流變模式為冪律模式。利用動量、能量方程確定低密度可壓縮非牛頓流體的圓管環(huán)空中的流動規(guī)律。應(yīng)用微觀直觀觀察方法，對泡沫酸在高溫高壓下多孔介質(zhì)中流動形態(tài)及滲流特征進行了試驗研究，并對其滲

4、流機理進行了深入探討。在此基礎(chǔ)上，得出地層條件下形成泡沫酸穩(wěn)定滲流且具有良好酸化作用的合理氣液比為068左右，進一步計算出了現(xiàn)場施工中井口最佳氣液比數(shù)據(jù)，為泡沫酸現(xiàn)場應(yīng)用施工工藝參數(shù)提供依據(jù)。為滿足高壓深井泡沫酸酸化施工要求，對泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)進行了科學(xué)設(shè)計，合理選材，特殊處理加工，并應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對其承壓后的應(yīng)力分布進行研究，確保安全可靠。研制的泡沫發(fā)生器耐壓50MPa、耐強酸、發(fā)泡泡沫質(zhì)量20％98％范圍內(nèi)可調(diào)論文最終形