本文關(guān)鍵詞：裂縫性碳酸鹽巖儲層水平井酸化溫度場模型研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在對天然裂縫發(fā)育的碳酸鹽巖酸化時,酸液既能溶蝕裂縫壁面產(chǎn)生不均勻裂縫刻蝕,也能穿透裂縫壁面形成酸蝕蚓孔,這一系列過程除了造成注入酸的濾失之外,還能夠生成大量的化學(xué)反應(yīng)熱,對井下溫度分布產(chǎn)生影響,而化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)對溫度非常敏感,反應(yīng)速率常數(shù)隨溫度的增加以指數(shù)形式增長,且溫度還對弱酸與巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需的門檻溫度有重要影響。本文針對裂縫性碳酸鹽巖儲層酸化形成酸蝕蚓孔從而影響溫度分布以及天然裂縫發(fā)育的碳酸鹽巖酸化特征,系統(tǒng)研究水平井酸化時井下溫度分布及濾失情況,對提高酸化模擬設(shè)計水平有重要意義。主要完成了以下工作：(1)在調(diào)研國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,歸納和總結(jié)了目前井筒、地層及裂縫溫度場、蚓孔擴展模型研究現(xiàn)狀,分析了模型建立及求解過程中的主要缺陷。(2)針對注酸過程中垂直井筒及水平井筒中對流和擴散、地層對井筒的導(dǎo)熱問題,建立了垂直井筒和水平井筒溫度場數(shù)學(xué)模型,通過拉普拉斯變換和Stehfest數(shù)值反演,給出了由指數(shù)函數(shù)和零階變形貝塞爾函數(shù)組成的便于應(yīng)用的半解析解,計算發(fā)現(xiàn)地層導(dǎo)熱對井筒溫度分布有著不可忽略的影響。(3)在考慮水平段上連通區(qū)域酸液和地層之間的熱對流、熱傳導(dǎo)以及酸巖化學(xué)反應(yīng)熱條件下,建立了水平井近井區(qū)域地層溫度場模型,通過拉普拉斯變換和Stehfest數(shù)值反演,首次給出了由非零階變形貝塞爾函數(shù)組成的考慮化學(xué)反應(yīng)熱的地層溫度場半解析解。模擬分析了注入時間、排量、酸巖反應(yīng)熱、注入溫度、地層孔隙度對溫度分布和變化的影響。通過實例驗證,該溫度場模型能夠較為精確的模擬酸化時井下溫度分布和變化。(4)基于酸液在裂縫中的質(zhì)量守恒、能量守恒、縫寬變化及酸液運移方程,在考慮縫高方向上的傳熱、變縫寬的條件下,建立了天然裂縫酸化溫度場模型,以有限差分方法為基礎(chǔ),模擬分析了注入時問、排量、注入溫度、裂縫高度對裂縫溫度的影響以及裂縫凈壓力、初始縫寬對濾失控制的影響。論文針對天然裂縫發(fā)育的碳酸鹽巖儲層酸化溫度場模型進行了系統(tǒng)深入研究。在地層溫度場模型建立及求解方面取得一定創(chuàng)新。論文成果對提高酸化模擬設(shè)計水平、更合理的選擇酸液體系具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：水平井 裂縫性儲層 天然裂縫 溫度場
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE357.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-7
• 第1章 緒論7-16
• 1.1 研究目的及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-14
• 1.2.1 井筒及近井區(qū)域溫度場研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 裂縫溫度場研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 酸蝕蚓孔數(shù)學(xué)擴展研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線14-15
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 技術(shù)路線15
• 1.4 創(chuàng)新點15-16
• 第2章 井筒及近井區(qū)域溫度場半解析模型16-35
• 2.1 能量傳遞機理16-17
• 2.1.1 能量通量矢量16-17
• 2.2 垂直井筒溫度場半解析模型17-24
• 2.2.1 模型的建立18-21
• 2.2.2 模型的求解21-24
• 2.3 水平井筒及近井區(qū)域溫度場半解析模型24-31
• 2.3.1 近井筒區(qū)域地層溫度場25-26
• 2.3.2 水平井筒溫度場26-27
• 2.3.3 模型的求解27-31
• 2.4 數(shù)值反演31-34
• 2.4.1 Stehfest數(shù)值反演31-32
• 2.4.2 實例計算32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 碳酸鹽巖儲層酸化裂縫溫度場35-57
• 3.1 天然裂縫酸化溫度場35-47
• 3.1.1 縫中流體質(zhì)量守恒方程35-37
• 3.1.2 裂縫流體能量守恒方程37-41
• 3.1.3 裂縫寬度變化及縫中酸液運移41-42
• 3.1.4 擴散濾失帶能量守恒方程42-45
• 3.1.5 酸液反應(yīng)熱的計算45-47
• 3.2 模型求解47-53
• 3.2.1 定解條件47-48
• 3.2.2 求解思路48
• 3.2.3 模型的離散48-53
• 3.3 天然裂縫中酸液濾失計算分析53-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第4章 天然裂縫壁面蚓孔擴展研究57-71
• 4.1 非均相化學(xué)反應(yīng)57-58
• 4.2 蚓孔擴展58-66
• 4.2.1 蚓孔的產(chǎn)生必要條件58-60
• 4.2.2 酸蝕蚓孔擴展模型60-61
• 4.2.3 蚓孔內(nèi)酸液質(zhì)量平衡方程61-63
• 4.2.4 蚓孔內(nèi)酸液流動時的壓力變化63-66
• 4.3 蚓孔擴展及濾失模擬分析66-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第5章 水平段及裂縫溫度場影響因素分析71-83
• 5.1 水平井筒溫度場模擬分析71-74
• 5.1.1 模型驗證71-72
• 5.1.2 主要參數(shù)分析72-74
• 5.2. 水平井近井區(qū)域溫度場模擬分析74-79
• 5.2.1 酸化地層溫度場模擬74-75
• 5.2.2 主要參數(shù)分析75-79
• 5.3 天然裂縫酸化溫度場模擬分析79-82
• 5.3.1 模型對比與驗證79-80
• 5.3.2 主要參數(shù)分析80-82
• 5.4 本章小結(jié)82-83
• 第6章 結(jié)論與建議83-85
• 6.1 結(jié)論83
• 6.2 建議83-85
• 致謝85-86
• 參考文獻86-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果91

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