水平井砂岩基质酸化中增产倍数的计算
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油水井增产增注技术 2 酸处理技术
1、面容比
面容比越大，反应速度也越快 2、酸液的3、酸液的类型
强酸反应速度快，弱酸反应速度慢 4、盐酸的质量分数
24％～25％
盐酸浓度增加，反应速度增加
盐酸浓度过高，反应速度反而降低
相同浓度条件下，初始浓度越大，余
酸的反应速度越慢，因此浓酸的反应 图7-3 盐酸质量分数对反应速
粒径大小不等的油溶树脂： 大颗粒桥塞大的孔隙；亲油的树脂形成更小的颗粒，变形 后堵塞大颗粒的孔隙，从而有效地降低酸液的滤失。
油水井增产增注技术
(2)前置液酸压 优点： (1) 采用前置液破裂地层形成裂缝，并在裂缝壁面形成滤饼， 可以降低活性酸的滤失； (2) 冷却井筒和地层，减缓酸液对油管的腐蚀，降低酸岩反 应速度，增大酸液有效作用距离。 (3)胶化酸 以某些表面活性剂作酸液的稠化剂，能够形成类似于链状 结构的胶束稠化酸。 优点： (1）受剪切后胶束链能很快重新形成，稳定性好； (2）粘度大，在形成废酸前能有效地防止酸液的滤失。 (4)乳化酸和泡沫酸
一、盐酸与碳酸盐岩的化学反应
2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO2↑ 4HCl+MgCa(CO3)2→CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2↑ 生成物状态：氯化钙、氯化镁全部溶于残酸中。二氧化碳 气体大部分呈游离状态的微小气泡，分散在残酸溶液中， 有助于残酸溶液从油气层中排出。
油水井增产增注技术
油水井增产增注技术 二、酸液的损耗 影响酸沿碳酸盐岩地层裂缝行进距离的因素： 酸液的类型、酸液浓度、注入速度、地层温度、裂缝 宽度及地层矿物成分等。
注入速率增加， 穿透距离增加
图7-6 注入速率对酸穿透距离影响
油水井增产增注技术
常规酸化设计参数计算方法研究
常规酸化设计参数计算方法研究
郭保卫
【期刊名称】《石油和化工设备》
【年(卷),期】2010(013)003
【摘要】采油过程中,酸化是油气井增产、注水井增注的主要措施.砂岩基质酸化和碳酸岩基质酸化都是在低于储层破裂压力的条件下向地层中注入酸液,溶解地层中的可溶物质,清除孔隙或裂缝中的堵塞物质,从而使油气井增产或注水井增注的一种工艺措施.本文着重讨论了砂岩酸化的设计计算方法,并由此建立一套基质酸化设计方法.
【总页数】5页(P43-47)
【作者】郭保卫
【作者单位】中原油田分公司采油二厂,河南,濮阳,457532
【正文语种】中文
【相关文献】
1.裂缝性碳酸盐岩基质酸化设计计算方法研究 [J], 赵立强;刘平礼;刘向东;李顺初
2.压裂酸化经济评价指标计算方法研究 [J], 桑宇
3.极薄带钢高速准备机组设计参数计算方法研究 [J], 张康武;孙亚波;任玉成;刘渭苗;冯沙
4.倾斜煤层穿层测压钻孔设计参数计算方法研究 [J], 马文伟
5.大容量电站锅炉炉膛性能设计参数计算方法研究 [J], 李永兴
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7.1酸化本03
第八章 酸 处理技术
碳酸盐岩油气田储量占总储量的一半 以上，已经发现的高产井几乎均在碳酸盐 岩地层。 国内碳酸盐岩储层分布： 四川、华北、胜利、辽河、新疆、长 庆、滇黔桂
1
§7-1 酸化增产原理
酸化的概念：
酸化又叫油层酸处理。它利用酸液的 水力作用和化学溶蚀作用来扩大油气渗流 通道，提高地层的渗流能力，达到增产增 注目的。
溶解能力系数 酸液密度 X 岩石密度
溶解能力系数100，即单位质量的纯酸反应完全后所能溶 解的矿物质量。
100
矿物相对分子质量 矿物在反应方程式中的摩尔数 酸的相对分子质量 酸的在反应方程式中的摩尔数
7
例：根据式7-1，以100％盐酸与纯石灰岩反应时 的溶解能力为：
100
2
一、酸化的分类
类型
酸洗/浸 概念 是一种清除井筒中酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。 作 用: 清除井筒结垢、疏通孔眼（预处理措施） 特点: 用量小，浓度低（5%左右）
基质酸化 概念 也称常规酸化，即施工时井底压力低于岩层破裂压力，把 酸液注入地层 。 作 用:解除近井堵塞、扩大和延伸缝缝洞洞，恢复和提高 地层渗透率。 3 特点: 用量一般，浓度较低（10%左右）
m3/m3
酸液浓度，% 反应矿物 酸液类型 5 盐酸 甲酸 乙酸 盐酸 甲酸 乙酸 0.026 0.02 0.016 0.023 0.018 0.014 10 0.053 0.041 0.031 0.046 0.036 0.627 15 0.082 0.062 0.047 0.071 0.064 0.041 30 0.175 0.129 0.096 0.152 0.112 0.083
状态。为什么？
11
地层温度>30C时， CaCl2的溶解度为52%,
碳酸盐岩油气田储量占总储量的一半 以上，已经发现的高产井几乎均在碳酸盐 岩地层。 国内碳酸盐岩储层分布： 四川、华北、胜利、辽河、新疆、长 庆、滇黔桂
1
§7-1 酸化增产原理
酸化的概念：
酸化又叫油层酸处理。它利用酸液的 水力作用和化学溶蚀作用来扩大油气渗流 通道，提高地层的渗流能力，达到增产增 注目的。
溶解能力系数 酸液密度 X 岩石密度
溶解能力系数100，即单位质量的纯酸反应完全后所能溶 解的矿物质量。
100
矿物相对分子质量 矿物在反应方程式中的摩尔数 酸的相对分子质量 酸的在反应方程式中的摩尔数
7
例：根据式7-1，以100％盐酸与纯石灰岩反应时 的溶解能力为：
100
2
一、酸化的分类
类型
酸洗/浸 概念 是一种清除井筒中酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。 作 用: 清除井筒结垢、疏通孔眼（预处理措施） 特点: 用量小，浓度低（5%左右）
基质酸化 概念 也称常规酸化，即施工时井底压力低于岩层破裂压力，把 酸液注入地层 。 作 用:解除近井堵塞、扩大和延伸缝缝洞洞，恢复和提高 地层渗透率。 3 特点: 用量一般，浓度较低（10%左右）
m3/m3
酸液浓度，% 反应矿物 酸液类型 5 盐酸 甲酸 乙酸 盐酸 甲酸 乙酸 0.026 0.02 0.016 0.023 0.018 0.014 10 0.053 0.041 0.031 0.046 0.036 0.627 15 0.082 0.062 0.047 0.071 0.064 0.041 30 0.175 0.129 0.096 0.152 0.112 0.083
状态。为什么？
11
地层温度>30C时， CaCl2的溶解度为52%,
直斜水平井产能计算
直斜水平井产能计算直井、斜井和水平井是石油和天然气勘探开采中常用的钻井方式。
它们在产能方面有着各自的优点和适用范围。
首先，直井是最简单常见的钻井方式，井身垂直向下，与地表垂直对接。
直井的优点是施工简单、成本较低。
由于垂直井筒的直接对接，井壁周围的岩石压力较小，较少会造成流体的泄漏。
直井的储量评估一般比较准确，特别是在普通油气藏中。
直井的产能计算通常使用垂直井的流体动力学方程来计算。
产能计算的一个重要因素是流体的渗流。
渗流指的是岩层中液体或气体在岩石孔隙中的流动。
岩石中的孔隙空间通常会被水、石油或天然气等流体填充。
直井产能计算中，渗透率是一个关键参数。
渗透率越高，流体在岩石间的流动能力越强，产能就越大。
直井的渗透率一般可以通过试井数据或其他相关实验得到。
直井的产量主要取决于其井筒的孔隙体积和渗透率，以及油层厚度、油层渗透率等因素。
产量也受到油井和地层的物理参数以及采油工艺的影响。
井筒的孔隙体积可以通过计算和测量得到，而渗透率一般需要通过采集油田的地质数据分析得到。
产能计算的另一个重要因素是油井的生产能力。
生产能力取决于井筒中有效储层的产能和采油工艺的限制。
在直井的情况下，油井生产能力的计算可以使用Darcy定律。
Darcy定律是流体力学中描述渗流速度的基本方程，可以用来计算油井的生产能力。
斜井在产能计算上与直井类似，但由于其倾斜或水平的井筒，斜井的产能通常可以更高。
斜井的优势在于更大的接触面积，增加了井底与储层的接触面积，从而增加了产能。
斜井和水平井在含水层和低渗透油气藏中的应用较为普遍，这些油气藏的产能通过增加接触面积来提高。
水平井是一种特殊的井筒构造，井筒从垂直向井底倾斜，并在井底继续平行于地层延伸，以增加接触面积。
水平井的产能一般远远超过直井和斜井，原因就在于其更大的井底接触面积。
水平井可以最大限度地利用油层的产能，并且常用于低渗透油气藏和深层储层开采。
在水平井的产能计算中，除了考虑井身倾角和储层渗透率外，还需要考虑油井的侧向渗流、压力分布、油层流量和地层参数等因素。
第07章酸化处理
酸化原理：
通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙(裂缝)内堵塞物等
的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。
按工艺不同可分为： ●酸 洗 将少量酸液注入井筒内，清除井筒孔眼中酸溶 性颗粒和钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼。
●
基质酸化 在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸 液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内 油层的渗透性。 压裂酸化 在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层 内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均 匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。
酸液由活性酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。
(一)酸岩反应的室内试验方法简介 静态试验 恒温、恒压、恒面容比；静止反应；定 时测量酸浓度和岩石溶蚀量 流动模拟试验 模拟酸液在地下流动反应的情况 动态试验
动力模拟试验 岩心转动而酸液静止，利用相
似模拟处理方法
(二)裂缝中酸浓度的分布规律 数学模拟 研究方法 求出裂缝中酸浓度分布的数学规律
硅粉：添满或桥塞酸蚀孔道和天然裂缝。 粒径大小不等的油溶树脂： 大颗粒桥塞大的孔隙；亲油的树脂形成更小的颗 粒，变形后堵塞大颗粒的孔隙，从而有效地降低 酸液的滤失。
(2)前置液酸压 优点： (1) 采用前置液破裂地层形成裂缝，并在裂缝壁面形成滤 饼，可以降低活性酸的滤失； (2) 冷却井筒和地层，减缓酸液对油管的腐蚀，降低酸岩 反应速度，增大酸液有效作用距离。 (3)胶化酸 以某些表面活性剂作酸液的稠化剂，能够形成类似于链状 结构的胶束稠化酸。
C S C KC n DH t V y
酸液浓度梯度 面容比 H+的传质系数 酸岩瞬间的反应速度 面容比： 岩石反应表面积与酸液体积之比
（二）影响酸岩复相反应速度的因素分析
第7章气井增产措施汇编
采气工程－气井增产措施
11
第一节 气井酸化技术
⒊ 几种新型酸液体系
⑶ 泡沫酸体系 泡沫酸常用氮气或二氧化碳为内相，酸液为外相的泡沫体系， 具有粘度高、滤失速度低，管内流动摩阻低，对储层特别是含水 敏矿物的储层损害小，缓速效果好，排液速度快的优点，特别适 用于气层压力已低于静水柱压力的低压气井增产作业。 ⑷ 醇酸体系 在常规酸液中加入一定量的醇类（多使用 12％～20％的甲醇 或乙醇）就变成醇酸体系。醇酸有很低的表面张力，可大大降低 毛细管力，对稳定粘土颗粒和增加排液速度都有较大优越性。
最常用气井增产措施：
酸处理技术
酸压技术
水力压裂技术 其它增产或解堵技术
采气工程－气井增产措施
2
第一节 气井酸化技术
酸化又称为基质酸化或孔隙酸化，它是在低于储层岩 石破裂压力下，将酸液注入地层孔隙、裂缝中，通过酸液
和地层岩石矿物的反应，溶解部分岩石矿物或堵塞物质，
从而扩大或沟通地层岩石的孔隙裂缝，改善地层近井地带 渗透率，提高气井产量的工艺措施。
采气工程－气井增产措施
3
第一节 气井酸化技术
一、酸化增产原理
因为气井生产时大部分压力损失都发生在井筒附近，只要能 较大地增加近井地带地层的渗透能力，使气井获得增产。
无损害气井酸处理最大增产倍数图
采气工程－气井增产措施
4
第一节 气井酸化技术
当气井受到损害后，产量将随“损害程度”和“损害范围”
增大而下降，可表示为：
f k lg Js Jo
rs rw
rs re lg f k lg rw rw
损害程度：
f k k s ko
对裂缝性气藏而言，如果酸液沿天然裂缝穿透并不断“刻蚀” 缝壁岩面，使之产生不能“闭合”的酸蚀裂缝“槽沟”，常规酸 化施工亦能收到支撑裂缝的效果。
11
第一节 气井酸化技术
⒊ 几种新型酸液体系
⑶ 泡沫酸体系 泡沫酸常用氮气或二氧化碳为内相，酸液为外相的泡沫体系， 具有粘度高、滤失速度低，管内流动摩阻低，对储层特别是含水 敏矿物的储层损害小，缓速效果好，排液速度快的优点，特别适 用于气层压力已低于静水柱压力的低压气井增产作业。 ⑷ 醇酸体系 在常规酸液中加入一定量的醇类（多使用 12％～20％的甲醇 或乙醇）就变成醇酸体系。醇酸有很低的表面张力，可大大降低 毛细管力，对稳定粘土颗粒和增加排液速度都有较大优越性。
最常用气井增产措施：
酸处理技术
酸压技术
水力压裂技术 其它增产或解堵技术
采气工程－气井增产措施
2
第一节 气井酸化技术
酸化又称为基质酸化或孔隙酸化，它是在低于储层岩 石破裂压力下，将酸液注入地层孔隙、裂缝中，通过酸液
和地层岩石矿物的反应，溶解部分岩石矿物或堵塞物质，
从而扩大或沟通地层岩石的孔隙裂缝，改善地层近井地带 渗透率，提高气井产量的工艺措施。
采气工程－气井增产措施
3
第一节 气井酸化技术
一、酸化增产原理
因为气井生产时大部分压力损失都发生在井筒附近，只要能 较大地增加近井地带地层的渗透能力，使气井获得增产。
无损害气井酸处理最大增产倍数图
采气工程－气井增产措施
4
第一节 气井酸化技术
当气井受到损害后，产量将随“损害程度”和“损害范围”
增大而下降，可表示为：
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损害程度：
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对裂缝性气藏而言，如果酸液沿天然裂缝穿透并不断“刻蚀” 缝壁岩面，使之产生不能“闭合”的酸蚀裂缝“槽沟”，常规酸 化施工亦能收到支撑裂缝的效果。
石油工程 第13章注水井增产 注水措施
1 E [
xe xe
/ E
ye
/ E
ze
/E
(
ye
ze
)]
侧向应变为0，令
x
y
则得
xe
1
Ze
(2) 地质构造对应力的影响
如果岩石单元体是 各向同性材料，岩 石破裂时的裂缝方 向总是垂直于最小 主应力轴。
(3) 井壁上的应力
1) 井筒对地应力及其分布的影响
2) 强度高。支撑剂组成不同，其强度也不同，强度 越高，承压能力越大。
3) 杂质含量少。压裂砂中的杂质是指混在砂中的碳 酸盐、长石、铁的氧化物及粘土等矿物质。常用酸溶 解度来衡量存在于压裂砂中的碳酸盐、长石和氧化铁 含量；用浊度来衡量存在于压裂砂中的粘土、淤泥或 无机物质微粒的含量。
第十三章
第十三章 油水井增产增注措施
第一节 水力压裂 第二节 酸 化
第一节 水力压裂
定义：当地面高压泵组将液体以大大超过地层吸收能力 的排量注入井中时，在井底附近蹩起超过井壁附近地层 的最小地应力及岩石抗张强度的压力后，即在地层中形 成裂缝。随带有支撑剂的液体注入缝中，裂缝逐渐向前 延伸，这样，在地层中形成了具有一定长度、宽度及高 度的填砂裂缝。 从地层 裂缝 增产原理：径向流 从裂缝 井底 由径向流变为两个单相流，节约了能耗。 作用 连通地层深处 解除近井地带污染
ze
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v
Z z ( p iwf p p )
1 2 1
1）存在滤失时： p
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(2) 地质构造对应力的影响
如果岩石单元体是 各向同性材料，岩 石破裂时的裂缝方 向总是垂直于最小 主应力轴。
(3) 井壁上的应力
1) 井筒对地应力及其分布的影响
2) 强度高。支撑剂组成不同，其强度也不同，强度 越高，承压能力越大。
3) 杂质含量少。压裂砂中的杂质是指混在砂中的碳 酸盐、长石、铁的氧化物及粘土等矿物质。常用酸溶 解度来衡量存在于压裂砂中的碳酸盐、长石和氧化铁 含量；用浊度来衡量存在于压裂砂中的粘土、淤泥或 无机物质微粒的含量。
第十三章
第十三章 油水井增产增注措施
第一节 水力压裂 第二节 酸 化
第一节 水力压裂
定义：当地面高压泵组将液体以大大超过地层吸收能力 的排量注入井中时，在井底附近蹩起超过井壁附近地层 的最小地应力及岩石抗张强度的压力后，即在地层中形 成裂缝。随带有支撑剂的液体注入缝中，裂缝逐渐向前 延伸，这样，在地层中形成了具有一定长度、宽度及高 度的填砂裂缝。 从地层 裂缝 增产原理：径向流 从裂缝 井底 由径向流变为两个单相流，节约了能耗。 作用 连通地层深处 解除近井地带污染
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水平井基质酸化效果实时评价新方法
（ 西南 石 油大学 “ 油气 藏地 质及 开发 工程 ” 国家重点 实 验室 ） 摘 要 提 高水平 井产 能通 常借助 酸 化的手 段。在 酸 化作 业 中可 以通 过不 同时间测得 的 注酸量 ｑ 和 井 口注入 压力 Ｐ 数据 来监 测基 质酸 化过 程 中表 皮 系数 ｓ的动 态 变化，实现 对 酸化 ｉ ｉ
质 酸化 施工 期 间表 皮 系数 的变化 ， 现 对井 酸 化 效 实 果实 时 监测 ， 价 现 场酸 化施 工 过程 的进 展 与酸 处 评
１ 实时评 价数 学模 型
关 于水 平 井 中 的流动 和 压力 特 性 ， 国外许 多学
者 曾进 行 了研 究 ， 出了许 多 不 同的 数学 模 型 和解 提
＝ ｔ ６ ｍＡ ＋
（） １
其 中 ，方 程 （ ）左 边 为 吸 收 能 力 倒 数 ，即 Ａ ／ １ ｐｑ；
ｐ广 。
井底 流 压 ；ｉ 油 藏 压 力 ； ｐ —— ｇ
第 Ⅳ 次 时
难 的 。为 了提 高 水平 井基 质 酸 化 的效 果 ， 价和 优 评
化酸 化作 业 ， 文介 绍 两种 新 的方 法 来实 时 评价 水 本
长 ， 工层 段单 位 长 度Fra bibliotek的注 酸 速率 比垂 直 井要 低 很 施 多。如 果 降低 注入 速 率就 会 降低 酸 化 过程 的效 果 ，
保 证 实 时计算 所 取 的 时间 间 隔可 以更 小 ， 型 数值 模 计 算更 稳定 ， 析求解 也 更准 确 。 分 考 虑地 层 的污染 情 况 ， 入 流体 期 间瞬 变 流 动 注
平 井对 酸化作 业 的响应 。这两 种方法 根据 的是 水平 井 压力 响 应瞬 时 流动 理论 ， 过压 力 流速 以及 井 的 通
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的 垂 直 井而 言 ， 由于 水平 井 的 渗透 率 各 向 异性 较 大 ，其 流 场 是
水 平 井 酸 化 前 ，假 设 水 平 井 地 层 的 原 始 渗 透 率 为 七 ｏ ，即 其
平均渗透率也为 ｏ 。水平井酸化后 ，其酸有效作用的椭圆半径为
，
，
内的地层平均有效渗透率提高到 ，那么此时其平均渗
（ ２ ）此二式在计算过程中 ，没有充分准确的考虑到在水平
井 酸化 过 程 中 ，处理 带 内 各个 小段 渗透 率 的 变化 是不 同的 ，而一 味 笼统的 假设酸 化后处 理段 内渗透 率的大小 相 同，同时公式
我 们假 设 总的 平均 渗透 率 为 ｋ － ，那 么 结合 公式 （ １ ． ３ ）可知 ，
水平井酸化解堵之 后 ，我们假设伤害带 内的损害被完全消 除， 内的渗透率恢复到原始渗透率 ，那么此时的平层的平均有 效渗透率 ３ 也就为原始平均有效渗透率 ｏ ，那么酸化后的增产
倍 比为 ：
ｐ ｄ —ｐ
Ｊ
—
１Байду номын сангаас
ｐ ｅ —ｐ ａ
：
Ｊ ｏ
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ｆ ２４ １
那么伤 害区的总压降可以表示为 ：
（ １ ）此二式在没有区分油 （ 气 ）井是射孔完井还是裸眼完 井 ，而一 律使 用 裸 眼完 井公 式 。
Ａ Ｐ ＝ 喜 智 ４ ； ， ｒ Ｌ ｗ 善 锄
ｚ Ｘ Ｐ＝ ｑ ， Ｕ
（ １ ． ４ ）
（ ＼ １ 』 ． ・ ５ ｔ ） ） ，
．
』１
Ｉ，
和 可 以 通过 试 井资 料 获得 ，公式 （ ２ ． ３） 和 （ ２ ． ４） 即 为
㈡
，
传统的计算水平井基质酸化增产倍数公式 ，对 （ ２ ． ３） 和 （ ２ ． ４）
进 行 分 析 ，我们 不难 发 现 存在 以下 问 题 ：
图１ 径 向 网格 划 分 示意 图
对 水 平 井砂 岩 基 质 酸化 的效 果 可 以进行 比较 直观 的分 析 。
关键 词
水 平 井 基 质酸 化
增 产倍 比
２ ． １ 地层 未受到 污 染 时
在 消 除 钻 井 ，完 井 造 成 的 地 层 伤 害 过 程 方 法 中 ，基 质 酸 化
是一种重要 的增产措施 。对于酸化方案的评价和优化 ，最重要 的参考指标就是酸化增产倍 比。因此 ，酸化增产倍比的计算是比 较重要的步骤 。以往传统的计算方法是针对单相稳态平面径向流
摘 要 针 对基 质 酸化 效 果 的分析 ，最 直观 的的 方 法就是 通 过增 产倍 比 的分 析 比较 。 由 于水 平 井和 直 井基 质 酸化 过 程 中
渗 流 场 不 同 ，对 于传 统的 计 算 的垂 直 井 的 酸化 增 产 倍 比 的方 法显 然 不再 适 用 ，本 文结 合 水 平 井酸 化 流速 场 和 压 力场 模 型 ． 推 导 出了 水 平 井砂 岩基 质 酸 化 的增 产 倍 比模 型 ，并 对 传 统的 计 算 水 平 井酸 化 增 产倍 数 的模 型进 行 了改进 。利 用该 模 型 可 以
在酸化设计 中， 和 是酸化设计的重要 内容 ，不 同的酸化 方 案 ，其 Ｊ ｝ ｉ 和 也就 不 同其 结 果营 销 到酸 化增 产 倍数 ，最 终 影 响 到评价和优选施工方案。
２ ， ２ 地 层 受到 污 染 时
椭 圆半 径 ； ｏ 一由 单 位 决 定 的 系数 ，假 设 压 力 单 位 采 用 ＭＰ ａ ，排 量采 用
，为有效渗透率。由于伤害带 中和水平井酸
七 ０
化后各处的渗透率都不相同 ，因此较为简单的方法就 是采用平均
渗 透 率 。 由图 ｌ 可知 ，每个 单元 环 中 的压 降可 通 过下 式来 确 定 ：
ａ Ｐ，： 一 ４ Ｌ ｋ ， ｒ １ ２、 、 “
ｌ ｑ ｑ ｔ ／ ｍｉ ｎ ，渗透率采用
， 采用ｍ，那么Ｑ＝ １ ６ ５ ０ ８ ８ 。
首先 假 设钻 完 井造 成 的水 平 井地 层污 染带 的 椭 圆半径 为 ， 此 污染 带 内 的渗 透率 为 ，那 么我 们 可以 求 出酸化 解 堵之 前 的地 层 的平 均 有效 渗透 率 为 ：
石 油 地 质
肉肛科 技 ２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
水 平井砂 岩基质 酸化 中增产倍 数的 计算
陈 亮① 何 杨① 何
华② 陶 金③
① 西 南 石 油 大 学 ；② 长 庆 油 田油气 工 艺研 究院 ； ③ 西 南 油 气 田分 公 司 川 中油 气矿 潼 南采 油 气 作 业 区
ｐ 一 Ｌ ２ （ （ ｐ — Ｐ ｗ ） （ 、 １ … － １ ）
那 么 酸化 后 的增 产倍 比 为 ： 旦： 二 ２
：
。
。
。 （
、
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ｋ ｏ
）
（ ２ ． ２）
式中： 一 水 平 井段 注 入 压 力 ； Ｐ一 油 藏 内部 压 力 ； 一 酸液粘度； 一 注入 排 量 ； Ｌ 一水平 井段 酸化 长 度 ；Ｐ一 水 平 井椭 圆半径 ； ｐ ｗ一 水 平 井井 筒
２＝
由 于水 平 井 的酸 液流 入 和 水平 井 的 原油 流 出过 程 中 的压 力 场 是 相 同的 ，只是 方 向相 反 ，那 么此 时 的产 量公 式 为 ：
ｇ＝
“
Ａ
ｐ
（ １ ＿ ２ ）
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－
ｐａ ｐ
— —
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ｐ， －ｐ ａ
—
—
（ ２ ． ３）
式 中： 幻＝
！ 二 ：
透率 ＿ １ 为：
。＝
椭圆平面径 向流 ，此时传统的计算方法已经不再适用 。
１ 水平 井基 质 酸化 增 产倍 比模 型 的推 导
二 Ｊ ． ！ 二 ：
ｋ ｏ
（ ２ ． １）
根 据 水 平 井 砂 岩 基 质 酸 化 过 程 中酸 液 流 速 场 和 压 力 场 可 知 ，油 藏 内部 压 力可 以 表示 为 ：
水 平 井 酸 化 前 ，假 设 水 平 井 地 层 的 原 始 渗 透 率 为 七 ｏ ，即 其
平均渗透率也为 ｏ 。水平井酸化后 ，其酸有效作用的椭圆半径为
，
，
内的地层平均有效渗透率提高到 ，那么此时其平均渗
（ ２ ）此二式在计算过程中 ，没有充分准确的考虑到在水平
井 酸化 过 程 中 ，处理 带 内 各个 小段 渗透 率 的 变化 是不 同的 ，而一 味 笼统的 假设酸 化后处 理段 内渗透 率的大小 相 同，同时公式
我 们假 设 总的 平均 渗透 率 为 ｋ － ，那 么 结合 公式 （ １ ． ３ ）可知 ，
水平井酸化解堵之 后 ，我们假设伤害带 内的损害被完全消 除， 内的渗透率恢复到原始渗透率 ，那么此时的平层的平均有 效渗透率 ３ 也就为原始平均有效渗透率 ｏ ，那么酸化后的增产
倍 比为 ：
ｐ ｄ —ｐ
Ｊ
—
１Байду номын сангаас
ｐ ｅ —ｐ ａ
：
Ｊ ｏ
＆ ｋ ｏ （ ｐ ～Ｐ）
ｆ ２４ １
那么伤 害区的总压降可以表示为 ：
（ １ ）此二式在没有区分油 （ 气 ）井是射孔完井还是裸眼完 井 ，而一 律使 用 裸 眼完 井公 式 。
Ａ Ｐ ＝ 喜 智 ４ ； ， ｒ Ｌ ｗ 善 锄
ｚ Ｘ Ｐ＝ ｑ ， Ｕ
（ １ ． ４ ）
（ ＼ １ 』 ． ・ ５ ｔ ） ） ，
．
』１
Ｉ，
和 可 以 通过 试 井资 料 获得 ，公式 （ ２ ． ３） 和 （ ２ ． ４） 即 为
㈡
，
传统的计算水平井基质酸化增产倍数公式 ，对 （ ２ ． ３） 和 （ ２ ． ４）
进 行 分 析 ，我们 不难 发 现 存在 以下 问 题 ：
图１ 径 向 网格 划 分 示意 图
对 水 平 井砂 岩 基 质 酸化 的效 果 可 以进行 比较 直观 的分 析 。
关键 词
水 平 井 基 质酸 化
增 产倍 比
２ ． １ 地层 未受到 污 染 时
在 消 除 钻 井 ，完 井 造 成 的 地 层 伤 害 过 程 方 法 中 ，基 质 酸 化
是一种重要 的增产措施 。对于酸化方案的评价和优化 ，最重要 的参考指标就是酸化增产倍 比。因此 ，酸化增产倍比的计算是比 较重要的步骤 。以往传统的计算方法是针对单相稳态平面径向流
摘 要 针 对基 质 酸化 效 果 的分析 ，最 直观 的的 方 法就是 通 过增 产倍 比 的分 析 比较 。 由 于水 平 井和 直 井基 质 酸化 过 程 中
渗 流 场 不 同 ，对 于传 统的 计 算 的垂 直 井 的 酸化 增 产 倍 比 的方 法显 然 不再 适 用 ，本 文结 合 水 平 井酸 化 流速 场 和 压 力场 模 型 ． 推 导 出了 水 平 井砂 岩基 质 酸 化 的增 产 倍 比模 型 ，并 对 传 统的 计 算 水 平 井酸 化 增 产倍 数 的模 型进 行 了改进 。利 用该 模 型 可 以
在酸化设计 中， 和 是酸化设计的重要 内容 ，不 同的酸化 方 案 ，其 Ｊ ｝ ｉ 和 也就 不 同其 结 果营 销 到酸 化增 产 倍数 ，最 终 影 响 到评价和优选施工方案。
２ ， ２ 地 层 受到 污 染 时
椭 圆半 径 ； ｏ 一由 单 位 决 定 的 系数 ，假 设 压 力 单 位 采 用 ＭＰ ａ ，排 量采 用
，为有效渗透率。由于伤害带 中和水平井酸
七 ０
化后各处的渗透率都不相同 ，因此较为简单的方法就 是采用平均
渗 透 率 。 由图 ｌ 可知 ，每个 单元 环 中 的压 降可 通 过下 式来 确 定 ：
ａ Ｐ，： 一 ４ Ｌ ｋ ， ｒ １ ２、 、 “
ｌ ｑ ｑ ｔ ／ ｍｉ ｎ ，渗透率采用
， 采用ｍ，那么Ｑ＝ １ ６ ５ ０ ８ ８ 。
首先 假 设钻 完 井造 成 的水 平 井地 层污 染带 的 椭 圆半径 为 ， 此 污染 带 内 的渗 透率 为 ，那 么我 们 可以 求 出酸化 解 堵之 前 的地 层 的平 均 有效 渗透 率 为 ：
石 油 地 质
肉肛科 技 ２ ０ １ ３ 年第 ４ 期
水 平井砂 岩基质 酸化 中增产倍 数的 计算
陈 亮① 何 杨① 何
华② 陶 金③
① 西 南 石 油 大 学 ；② 长 庆 油 田油气 工 艺研 究院 ； ③ 西 南 油 气 田分 公 司 川 中油 气矿 潼 南采 油 气 作 业 区
ｐ 一 Ｌ ２ （ （ ｐ — Ｐ ｗ ） （ 、 １ … － １ ）
那 么 酸化 后 的增 产倍 比 为 ： 旦： 二 ２
：
。
。
。 （
、
＋
ｋ ｏ
）
（ ２ ． ２）
式中： 一 水 平 井段 注 入 压 力 ； Ｐ一 油 藏 内部 压 力 ； 一 酸液粘度； 一 注入 排 量 ； Ｌ 一水平 井段 酸化 长 度 ；Ｐ一 水 平 井椭 圆半径 ； ｐ ｗ一 水 平 井井 筒
２＝
由 于水 平 井 的酸 液流 入 和 水平 井 的 原油 流 出过 程 中 的压 力 场 是 相 同的 ，只是 方 向相 反 ，那 么此 时 的产 量公 式 为 ：
ｇ＝
“
Ａ
ｐ
（ １ ＿ ２ ）
！ 二
－
ｐａ ｐ
— —
￣
—
—
ｐ， －ｐ ａ
—
—
（ ２ ． ３）
式 中： 幻＝
！ 二 ：
透率 ＿ １ 为：
。＝
椭圆平面径 向流 ，此时传统的计算方法已经不再适用 。
１ 水平 井基 质 酸化 增 产倍 比模 型 的推 导
二 Ｊ ． ！ 二 ：
ｋ ｏ
（ ２ ． １）
根 据 水 平 井 砂 岩 基 质 酸 化 过 程 中酸 液 流 速 场 和 压 力 场 可 知 ，油 藏 内部 压 力可 以 表示 为 ：