酸压裂缝导流能力计算模型的研究现状

［ 关 键 词 ］ 酸 蚀 裂 缝 ； 导 流 能 力 ； 计 算模 型 ［ 中图分类号］Ｔ Ｅ ３ ５ ７ ． ２ ４ ［ 文献标志码］Ａ ［ 文章编号］１ ６ ７ ３—１ ４ ０ ９（ ２ ０ １ ３ ）２ ０ —０ １ ２ ９— ０ ４
酸压模 型 早在 １ ９ 世纪 ７ Ｏ年 代就 出现 了 。大 量 的研 究 者不 断对 酸 蚀 裂缝 导 流 能 力 计算 模 型 进 行改
上得 到 的 ，对 高温 高压 条件 下 的酸蚀 裂缝 导 流能力 的计 算有 一定 的局 限性 ，且该 模 型未考 虑储层 岩性 的
影 响 。Ｎａ ｓ ｒ — Ｅ １ 一 Ｄｉ ｎ等ｕ 对石 灰岩 和 白云岩 地层 进行 研究 后 ，对 Ｎ— Ｋ 模 型进行 了修 正 ：
ｗ ｋ， 一 Ｃ１ ｅ ｑ
进 ，进而对 酸 蚀裂缝 导 流能 力进 行更 加准 确 的预测 。通 常情 况下 ，酸蚀 裂缝 导 流能力计 算模 型可 由 ２种 方 法得 到 ：理 论推 导和 经验假 设 。Ｎｉ ｅ ｒ ｏ ｄ和 Ｋｒ ｕ ｋ ｃ ￣ ］ 在试 验 的基 础 上 推导 出 了最 常被 使 用 、适 用范 围最 广 的 Ｎ— Ｋ模 型 ；Ｇａ ｎ ｇ ｉ 等Ｌ ２ 提 出了 “ 钉床 ”模 型 ，该 模 型 中的输 入参数 需要 通过 试验 获取 ；Ｗａ ｌ ｓ ｈ等［ ３ ］
长江大 学学报 （ 自科 版 ） ２ ０ １ ３ 年７ 月号石油中旬刊 第 １ ｏ 卷 第２ ｏ期 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｅ ｄ ｉ ｔ ） Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ３ ，Ｖ ｏ １ ． １ ０ Ｎ ｏ ． ２ ０
１ Ｎ － Ｋ 模 型
Ｄ ． Ｅ ．Ｎｉ ｅ ｒ ｏ ｄ和 Ｋ．Ｆ ．Ｋｒ ｕ ｋ ｃ 选用 Ｓ ａ ｎ Ａｎ ｇ ｅ ｌ ｏ白云岩作 为试 验对 象模 拟 酸压 过 程 ，对岩 石 溶解 量 和酸 蚀裂缝 导 流能 力进 行测 试 ，得 到 了 Ｎ— Ｋ 模 型 。用 该 经 验公 式 计算 酸 蚀 裂缝 导 流 能力 时 使 用 的是 酸 蚀 裂 缝理 想缝 宽 。酸蚀 裂缝 理想 缝宽 可通 过 岩石溶 解量 计算 得 到 ：
性 影 响 的基 础 上 ，得到 了 闭合应 力作 用下 的裂 缝导 流 能力计 算模 型 。Ｍｏ ｕ ［ ９ 提 出 了一 种分 别针 对 渗透 率 非 均 质性 为主 要控 制 因素 、矿物 分布 非均 质性 为主 要控 制 因素 以及 渗 透率非 均 质性 和矿物 分布非 均质 共 同作 用 的 ３种情 况下 的裂 缝导 流 能力 的计算 方法 。在 Ｍｏ ｕ模 型 的基 础 上 ，Ｊ ． Ｄ ｅ ｎ ｇ等 提 出 了一种考 虑 闭合应 力 影响 的 酸蚀裂 缝导 流能 力计 算模 型 。
Ｃ， 一 １ ． ４６ × １ ０ 叫 ｅ 一
ｆ （ １ ３ ． ９— １ ． ３ １ ｎ Ｓ， ）× １ ０ 一
Ｓ， ＜ １ ３ ７ ． ９ ＭＰ ａ
Ｌ一 （ Ｉ （ ３ ． ８— ０ ． ２ ８ １ ｎ Ｓ， ） ）× １ ０ ～
Ｓ， ＞ １ ３ ７ ． ９ ＭＰ ａ
‘ １ ）
（ １ ） 石 灰岩 地层 ：
Ｃ 一 ０ ． １ ６ ５ ［ － Ｄ ＲＥＣ ３ 。 ・ 。
［ 摘 要 ］ 酸 压 常 用 于 对 碳 酸 盐岩 储 层 的增 产 改 造 。 酸 压 改 造 成 功 的 关 键 是 形 成 高 导 流 能力 的 裂 缝 。 为 了优
化 酸压 改造 施 工 设 计 ，需 要 利 用 酸 压 模 型 对 酸 压 改 造 的 各 个 施 工 步 骤 进 行 模 拟 、 对 酸 蚀 裂 缝 导流 能 力 进 行 预 测 。在 阐述 国 内外 酸 蚀 裂 缝 导 流 能 力 预 测 模 型 的基 础 上 ，对 现 有 酸 蚀 裂 缝 导 流 能 力 预 测 模 型 存 在 的 不足 ，建 议 通 过 分 析 影 响 酸 蚀 裂 缝 导流 能 力 的各 个 因 素 之 间 的 交 互 作 用 ，建 立考 察 因 素 更 全 面 的 酸 蚀 裂 缝 导流能力计算模型 。
在 试 验 的基础 上提 出 了考虑 闭合 应力 影响 的导 流能 力计算 模 型 ；Ｔ ｓ ａ ｎ ｇ和 Ｗｉ ｔ ｈ ｅ ｒ ｓ ｐ ｏ ｏ ｎ等 采 用孔 隙模
型描述 裂缝 几 何形 态 ，将粗糙 度 引人模 型 ，并 将断 裂岩 石 的机械性 能 与裂缝 粗糙 表 面相联 系起来 ，得 到 酸蚀 裂缝 导流 能力计 算 公式 。Ｇｏ ｎ ｇ ［ ５ ］ 在考虑 酸蚀 作用 对 裂缝壁 面粗 糙 度 的影 响 和岩石 强 度 、岩石 弹／ 塑
式中， Ｃ ， 为酸 蚀裂 缝导 流能 力 ， １ ０ ＿ 。 ｍ ・ Ｉ ｎ ； 叫 为酸蚀 裂缝 理想 缝宽 ， Ｉ Ｔ Ｉ ； 口 为 闭合 应力 ， ＭＰ ａ ； Ｓ ， 为岩石 的
上 覆 压 力 ，Ｍ Ｐ ａ 。
Ｎ － Ｋ 模 型考 虑 了岩石 溶解 量 、岩 石 上 覆 应 力 及 闭 合 应 力 的 影 响 且 不需 要 酸 蚀 裂 缝 表 面 特 征 参 数 。 Ｎ— Ｋ 模 型是被 使 用最 多 、适 用 范 围最广 的酸蚀 裂缝 导 流 能力 计 算 模 型 。但 Ｎ— Ｋ 模 型 是 在室 内试验 基 础
酸 压 裂 缝 导 流 能 力计 算 模 型 的 研 究 现 状
龚 云 蕾 ，刘 平 礼 ，罗 志 峰 （ 油 气藏地质及 开发工程国家 重点实验室 （ 西南石油 大学） ， 四Ｊ Ｉ Ｉ 成 都６ １Biblioteka Baidu ０ ５ ０ ０ ）
陈 霄 （ 中海油有限公司湛江分公司， 广东 湛江 ５ ２ ４ ０ ５ ７ ）