水平井酸化中變質(zhì)量流動(dòng)計(jì)算模型

王加勝 周生田

【摘要】在水平井酸化中，酸液沿整個(gè)水平段的合理置放是酸化成功的關(guān)鍵。本文考慮酸液在在酸化過(guò)程中的流動(dòng)特點(diǎn)，建立了酸液沿水平井筒變質(zhì)量流動(dòng)數(shù)學(xué)模型，得到了考慮具有邊界流出的水平井酸化數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值求解，得到了酸液沿井筒流動(dòng)時(shí)的壓力分布、流量分布、不同時(shí)間酸液進(jìn)入井筒周圍儲(chǔ)層的入流剖面等之間的關(guān)系。所得結(jié)果可為水平井酸化增產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】水平井 酸化 變質(zhì)量流動(dòng) 模型

在水平井的鉆井、完井過(guò)程中，鉆井液和完井液難免會(huì)大面積、長(zhǎng)時(shí)間地與油氣層接觸，所形成的固液兩相流入井壁周圍地層中，形成大范圍的污染帶，使得流體在地層中的流動(dòng)中增大了滲流阻力，較直井這種地層傷害更為嚴(yán)重，因此，水平井同樣面臨著解堵地層污染、疏通近井地帶流體通道、提高和恢復(fù)油氣井產(chǎn)能的問題。但與直井相比，水平井基質(zhì)酸化作業(yè)更為復(fù)雜。在進(jìn)行酸化解堵作業(yè)過(guò)程中，酸液優(yōu)先進(jìn)入高滲層，從而使得層間滲透率級(jí)差進(jìn)一步加大，而低滲層得不到酸化，這樣達(dá)不到酸化解堵的效果。酸液沿水平井段處理層的均勻分布是水平井基質(zhì)酸化成功的關(guān)鍵，酸液均勻進(jìn)入污染嚴(yán)重地層或低滲透地層，從而達(dá)到提高井眼周圍地層滲透率，改善油井產(chǎn)液剖面和吸附剖面的目的。

1 模型建立

1.1 井筒流動(dòng)模型

視長(zhǎng)度為l的裸眼水平井段由很多微元段構(gòu)成，在距離水平井跟端x處取長(zhǎng)度為x？的微元段控制體作分析，如圖1所示。假設(shè)均質(zhì)、上下地層，流體在水平井筒中不可壓縮且作等溫流動(dòng)。

從圖5中可以發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的增加，驅(qū)替前沿會(huì)逐漸增加，注入井筒的酸液量也會(huì)增多，同時(shí)沿井筒流入地層的酸液量也會(huì)增多。

6 結(jié)論

依據(jù)水平井流動(dòng)特點(diǎn)，建立了水平井酸化時(shí)酸液沿井筒變質(zhì)量流動(dòng)模型，計(jì)算了沿不同時(shí)間酸液流動(dòng)前沿以及水平井筒沿程流入井筒周圍的流量剖面，討論了不同時(shí)間酸液在井筒的流動(dòng)特點(diǎn)，為水平井合理酸化，達(dá)到均勻進(jìn)液提供了理論指導(dǎo)。

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作者簡(jiǎn)介

王加勝（1987-），男，山東臨沂人，現(xiàn)為中國(guó)石油大學(xué)（華東）碩士研究生，主要從事應(yīng)用數(shù)學(xué)、水平井酸化方面的研究。