水平井泡沫酸化分流数学模型研究

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泡沫具有暂堵分流特性,泡沫分流可以有效地解决不同渗透率储层的酸液分布问题,对于水平井均匀酸化解堵具有重要的作用。成功运用泡沫酸酸化技术的关键是充分了解泡沫酸沿水平井的分流机理。鉴于此,首先通过一系列泡沫酸的相关实验,对泡沫酸起泡及酸化机理进行了研究,接着分析了水平井酸化的特点以及泡沫流体的一些性质。在此基础上,根据水平井变质量流以及泡沫酸在地层中的分流特点,考虑了泡沫酸的流变性,建立了水平井泡沫酸化分流数学模型。利用数值方法对所建模型进行了离散化和数值求解。以实际一口井为例,从理论上对水平井井筒压力,表皮系数,酸液分布进行了动态分析研究。提出了半径增量比和分流率标准差的概念,并利用这两种方法分析了影响水平井泡沫酸化分流效果的因素。研究结果表明:1)利用泡沫酸暂堵分流特性可以有效的解决水平井均匀酸化解堵问题。2)泡沫酸渗流半径随着泡沫酸的注入逐渐增大,但跟端的增长幅度高于趾端。3)水平井井筒周围总表皮系数逐渐增加,但初始表皮系数逐渐降低。4)水平井井筒压力随时间逐渐升高,增长趋势逐渐变缓,相同时间沿井筒逐渐降低。5)泡沫酸分流效果受注入速度,井筒半径,泡沫干度,温度及渗透率级差的影响。6)注入速度越大,泡沫干度越大,分流效果越好;井筒半径越大,温度越高,分流效果越差。7)当渗透率级差过大时,分流效果变差,特别对于低渗透区域。
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