砂巖油氣藏泡沫酸酸化技術研究.pdf

1、中國石油大學（華東）博士學位論文砂巖油氣藏泡沫酸酸化技術研究姓名：吳信榮申請學位級別：博士專業(yè)：油氣田開發(fā)工程指導教師：李兆敏20060401砂巖油氣藏泡沫酸酸化技術研究吳信榮(油氣田開發(fā)工程)指導教師：李兆敏教授摘要論文首先對國內外泡沫流體的應用及研究現狀進行了調查研究，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性質的比較，推薦泡沫酸體系中氣相采用氮氣。在主體酸液基礎上，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，進行了詳細系統的評價試驗及結果分析，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。結合油氣層酸化工程實際，對非牛頓流體本構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。應用微觀直觀觀察方法，對泡沫酸在高溫高壓下多孔介質中流動形態(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，進一步計算出了現場施工中井口最佳氣液比數據，為泡沫酸現場應用施工工藝參數提供依據。為滿足高壓深井泡沫酸酸化施工要求，對泡沫發(fā)生器結構進行了科學設計，合理選材，特殊處理加工，并應用ANSYS有限元分析軟件對其承壓后的應力分布進行研究，確保安全可靠。研制的泡沫發(fā)生器耐壓50MPa、耐強酸、發(fā)泡泡沫質量20％98％范圍內可調論文最終形