砂巖油氣藏泡沫酸酸化技術(shù)研究.pdf

1、中國(guó)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(qǐng)學(xué)位級(jí)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(duì)國(guó)內(nèi)外泡沫流體的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查研究，并對(duì)中原油田典型砂巖儲(chǔ)層礦物成份及儲(chǔ)層污染因素進(jìn)行了細(xì)致分析，總結(jié)了解除地層堵塞和污染的具體處理對(duì)策；在巖心溶蝕實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上確定出泡沫酸體系中的主體酸液；通過(guò)對(duì)空氣、二

2、氧化碳和氮?dú)獾葰怏w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?dú)?。在主體酸液基礎(chǔ)上，對(duì)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(jìn)行了詳細(xì)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)試驗(yàn)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(dá)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(duì)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(jìn)行了認(rèn)真的篩選評(píng)價(jià)試驗(yàn)，

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(duì)該體系進(jìn)行了動(dòng)靜態(tài)性能評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)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(shí)際，對(duì)非牛頓流體本構(gòu)方程書寫格式進(jìn)行了研究，通過(guò)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(dòng)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(dòng)規(guī)律。應(yīng)用微觀直觀觀察方法，對(duì)泡沫酸在高溫高壓下多孔介質(zhì)中流動(dòng)形態(tài)及滲流特征進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并對(duì)其滲

4、流機(jī)理進(jìn)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(jìn)一步計(jì)算出了現(xiàn)場(chǎng)施工中井口最佳氣液比數(shù)據(jù)，為泡沫酸現(xiàn)場(chǎng)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(duì)泡沫發(fā)生器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計(jì)，合理選材，特殊處理加工，并應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)其承壓后的應(yīng)力分布進(jìn)行研究，確保安全可靠。研制的泡沫發(fā)生器耐壓50MPa、耐強(qiáng)酸、發(fā)泡泡沫質(zhì)量20％98％范圍內(nèi)可調(diào)論文最終形