《稠化酸的流变及反应特性研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《稠化酸的流变及反应特性研究（94页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华 东 理 工 大 学 硕士学位论文第 1 页稠化酸的流变及反应特性研究摘要:在国内外首次研究确定了高温1 2 0 条件下，稠化酸的酸岩反应动力学方程，研究了酸液类型、反应温度、酸液浓度、酸液流速等对酸岩反应速度的影响;研究了H 传质系数及其影响因素;从宏观和微观角度研究了酸岩反应后裂缝壁面形态，并对其影响因素进行分析研究。研究确定了稠化酸的流变性本构方程，研究了浓度、温度、剪切、添加剂对酸液流变性的影响及作用机理。 研究了酸压过程中以 及储层反应条件下，稠化酸的流变性变化，反应与流变性的相互影响关系。流变性的研究为新型稠化剂的研制、稠化酸的现场应用提供了理论依据和途径，为酸压设计提供了可靠的
2、参数。建立了模拟地层条件下的稠化酸酸蚀裂缝导流能力实验技术，研究了稠化酸的裂缝导流能力和滤失性，形成了稠化酸酸压与多组分酸闭合酸化的配套工艺技术，为酸压 裂 技 术 在 低 渗 透 油 气 储 层 开 发 改 造 和 油 水 井 增 产 增 注 提 供 了 理 论 依 据 和 实 施 保 障 。 研 究 的 稠 化 酸酸压工艺技术应用于国内外6 个低渗透油田酸压裂施工， 在国内外首次提出并成功应用于泥灰岩低渗油气藏酸压裂改造，取得了显著的经济和社会效益。 关 键 词 : 稠 化 酸 酸 压 裂 酸 流 变 性 酸 岩 反 应， 石 油 与 天 然 号华 东 理 工 大 学 硕士学位论文第 i
3、i 页T h e S t u d y o n R h e o l o g i c a l P r o p e r t i e s a n d A c i d - R o c k R e a c t i o n P r o p e r t i e s o f G e l l e d A c i dA b s t r a c t : I t w a s p r o v e d t o b e t h e f i r s t t i m e i n t h e d o m e s t i c a n d t h e a b r o a d t o d e t e r m i n e , a t t
4、h e h i g ht e m p e r a t u r e o f 1 2 0 0 C , t h e d y n a m i c r e a c t i o n e q u a t i o n o f g e l l e d a c i d - r o c k . T h e e ff e c t p a r a m e t e r s s u c h a st h e a c i d t y p e , t e m p e r a t u r e , c o n c e n t r a t i o n , fl o w v e lo c i t y o n a c i d - r o
5、 c k r e a c t io n r a t e h a d b e e n r e s e a r c h e dT h e f r a c t u r e s u r f a c e s h a p e , b e f o r e o r a f t e r t h e r e a c t i o n , h a d b e e n s t u d i e d f r o m t h e v i e w o f t h e m a c r o a n dm i c r o b a s i s , a n d t h e r e l a t e d a ff e c t i n g f
6、 a c t o r s . I t w a s e s t a b l i s h e d t h e w a y f o r s t u d y i n g t h e a c i d - r o c kr e a c t i o n a t h i g h t e m p e r a t u r e . T h e fl o w - m o d e l o f g e l l e d a c i d h a d b e e n s t r u c t u r e d . A n d t h e e ff e c t s o nt h e o l o g i c a l p r o p e
7、 rt i e s o f g e l l e d a c i d s u c h a s c o n c e n t r a t i o n o f g e l l i n g a g e n t s a n d a c i d , t e m p e r a t u r e , s h e a rr a t e , a n d s h e a r h i s t o ry h a d b e e n a n a l y z e d . T h e t h e o l o g i c a l p r o p e rt i e s a n d r e l a t i o n s h i p b
8、 e t w e e n t h er e a c t i o n o f a c i d - r o c k a n d a c i d t h e o l o g i c a l p r o p e r ty o f g e l l e d a c i d d u r i n g t h e p r o c e s s o f a c i d - f r a c t u r i n gh a d b e e n s t u d i e d . T h e e x p e r i m e n t a l t e c h n i q u e o f s i m u l a t i n g g
9、e l l e d a c i d e t c h e d f r a c t u r e c o n d u c t i v it y , a tt h e r e s e rv o i r c o n d i t i o n s , h a d b e e n e s t a b l i s h e d . A n d t h e a c i d e t c h e d f r a c t u r e c o n d u c t i v i t y a n d t h e a c i d l o s so f g e l l e d a c i d h a d b e e n s t u
10、d i e d , I t h a d b e e n f o r m e d a n e w s i t e a p p l i c a t i o n t e c h n i q u e o f g e l l e d a c i df r a c t u r e a n d m u lt i - a c i d s c l o s e d a c i d i z i n g . T h i s s t u d y p r o v i d e s t h e t h e o ry a n d g u a r a n t e e f o r a c i d - f r a c t u r i
11、 n gi n t h e l o w - p e r m e a b i l i t y r e s e rvo i r s . I t h a d r a i s e d t h e o u t p u t a n d i n j e c t v o l u m e o f t h e w e l l s . T h e g e l l e d a c i df r a c t u r i n g t e c h n i q u e h a d b e e n u s e d b y s i x l o w - p e r m e a b i l i t y o i l f i e l d
12、 s i n h o m e a n d a b r o a d . I n a d d i t i o n , itw a s t h e f i r s t t i m e t o p r e s e n t a n d u s e i n s i t e f o r t h e s t i m u l a t i o n o f s h a l e c a r b o n a t e l o w p e r m e a b i l i t yr e s e rv o i r s u c c e s s f u l l y . H i g h p r o d u c t i o n a n
13、 d e c o n o m i c a l b e n e f i t s h a d b e e n g a i n e d .K e y w o r d s : g e l l e d a c i do i l a n d g a sa c i d - f r a c t u r i n g t h e o l o g i c a l p r o p e rt i e s t h e r e a c t i o n o f a c i d w i t h r o c k作 者 声 明我郑 重声明 :本人格守学 术道德， 崇尚 严谨学风。 所呈交的学 位论文，是本人在导师的指导下，独立进行
14、研究工作所取得的结 果.除 文中 明 确注明和引 用的内 容外， 本 论文 不包含任何他人已 经发 表或撰写 过的内 容。 论文为本人亲自 撰写，并对 所写内 容负责。论文作者签名: 科安 孚: ?I n 乙 年千月t o 日华 东理 工 大 学 硕士学位论文第 v . 页符号说明。 一旋转角速度， r d / s ;Y 一剪切速率，s: 一剪切应力，P a七 一时间，5q a 一液体的表观粘度，m P a . sn 一液体的流态指数K ， 一 稠 度 系 数 值P a . s nG 一储能模量，P aG ， 一损耗模量，P aG 一复合模量，P aE一粘流活化能K J / m o lA 。
15、一粘 流 活 化 常 数， m P a . sT 一绝对温标，KK 一反应速度常数， ( m o l ) 一“ 1 / ( c m “ s )E a 一反应活化能，K J / m o lR 一气体常数，R = 8 . 3 1 4 K J / m o l KK 一频率因子，( m o l ) 一 l m / ( c m - “ s )R r 一酸岩反应速度， m o I / ( c m 2 . s )C 一某瞬时系统内的酸液浓度，m o l / 1C s -碳酸盐岩表面的酸液浓度 m o l / 1C 11-酸液的初始酸浓度M O M ,C一酸液的平均酸浓度m o l / 1m 一反应级数，K
16、w 一离子积常数K a 一电离平衡常数U 一溶液中A 组分的扩散流量 ( 单位时间内流过与浓度梯度垂直的单位面积A 组分的数量) ;D q -A 组分的扩散系数:华 东理 工 大 学 硕士学位论文第v “页鲁 一 、 组 分 的 浓 度 梯 度 ;J 一酸岩的反应速率，m o l / s ;s 一反应的岩石面积，c m Q d 一传质控制时的反应速率， m o l / s ;b 一特征常数，即边界层厚度， 指浓度由 平均己变到0 的界面附近一层酸液厚度c mD e 一有效传质系数 c m / s4 C 一反应前后盐酸浓度差，m o l / 14 t 一反 应前后时间差，ss 一反应面积，c m Z ;V 一反应酸液体积，1V 一垂向岩盘方向的速度分量;D e -氢离子有效传质系数J AC ID 单位时间流到单位岩石表面上的物流量R e 一旋转雷诺数，无因次;D e -H 有效传质系数， c m / s ;J 。 一 H 传质通量， m o l / c m . s ;r -一岩盘半径，c m ;P 一
