酸压裂用纳米体膨颗粒裂缝封堵性能实验研究

来源：钻井液与完井液杂志2017年第4期北京时间：

作者：刘享,伊向艺,吴元琴,李沁

单位：1. 成都理工大学能源学院, 成都 610059;；2. 油气藏地质及开发工程国家重点实验室, 成都 610059；

摘要：酸压是储层增产的重要措施，搞清楚酸液在裂缝中的流动规律对酸压改造具有重要意义。前人的研究主要是通过物理实验来研究酸压裂缝中的酸液流动，所采用的裂缝模型与实际的裂缝有较大差别，很少考虑到裂缝的粗糙度对酸液流动的影响。因此，利用数值模拟方法，借助于fluent软件模拟了裂缝中酸液的流动，分析了裂缝壁面粗糙度对酸液流动的影响。实验结果表明：单相流和两相流在水平中轴线上流速曲线都呈现"厂"字形，在垂直中轴线上流速曲线呈现"几"字形，在单相流中，波峰处流速明显大于其他部位的流速，中轴线上的流速反而较小，相反在两相流中，中轴线上的流速是最大的；随着粗糙度的增加，酸液的驱替长度增加；在同一粗糙度下驱替长度与黏度比M并不成线性关系，当M等于6时，4种粗糙度下的酸液驱替长度都达到最小，当M小于6时，驱替长度随黏度比增加而减小，M大于6时，驱替长度又随黏度比的增加而增加，其中粗糙度λ=0.1、0.2、0.3时，在8 < M < 11之间黏度比对酸液的驱替长度影响相对较小。酸液驱替长度的增加可以增加酸蚀作用距离，形成酸蚀沟槽，从而增加裂缝的导流能力，达到酸压改造目的，在考虑到施工和成本的条件下，应该使前置液和酸液的黏度避开下降段和平台段的黏度值。

关键词：酸液流动, fluent模拟, VOF模型, 粗糙度, 黏度比

基金资助：

国家自然科学基金青年基金“碳酸盐岩储层酸岩反应表面形态与演化”（51504200）。