【技术实现步骤摘要】
一种考虑变粘酸动态过程的酸压模拟方法
本专利技术涉及压裂领域，具体涉及一种考虑变粘酸动态过程的酸压模拟方法。
技术介绍
变粘酸是由斯伦贝谢公司在1997率先合成的一种粘度可变的酸液，用于通过水力压裂、酸化方式进行油气增产的压裂液中，在国外有大量使老油田恢复产能、新油田提高可采储量的成功运用。现有的变粘酸的初始黏度在170-1的剪切速率下可为30mpa·s左右，随着酸液与地层基质的反应，pH值升高，当pH值升至2左右时，酸液体系的粘度急剧上升，可达到1000mpa·s。之后随着酸岩反应的继续进行，pH值达到4左右时，激发另一化学反应，将残酸的粘度降低到20mpa·s或更低。酸液消耗过程中的高粘状态使得后注入的酸液转入渗透率相对较低的地层，并阻止了孔洞的发育、减缓了活性酸向天然裂缝的滤失，从而实现了均质及深度酸化的目的。而最终残酸粘度的下降，又有利于压裂液或酸液的返排。在压裂增产领域内，酸液滤失是影响酸压缝长的主要因素之一，滤失速度越小，酸压缝长越长。变粘酸在反应过程中粘度不断发生变化，因而滤失速度也不断发生变化，最终影...
【技术保护点】
1.一种考虑变粘酸动态过程的酸压模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(a)分别测定变粘酸粘度与剪切速率、温度、钙离子浓度、pH值、表活剂浓度关系，建立变粘本构方程；/n(b)模拟变粘酸酸液在裂缝系统中的流动及反应过程，得到裂缝系统内压力剖面；/n(c)以裂缝系统内压力剖面为内边界条件，地面压力为外边界条件，模拟计算变粘酸在基质中的反应过程；/n(d)模拟酸液在基质系统中的粘度变化情况，并计算得到滤失速度；/n(e)将得到的滤失速度带入至步骤(b)的裂缝系统内压力剖面。/n
【技术特征摘要】
1.一种考虑变粘酸动态过程的酸压模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)分别测定变粘酸粘度与剪切速率、温度、钙离子浓度、pH值、表活剂浓度关系，建立变粘本构方程；
(b)模拟变粘酸酸液在裂缝系统中的流动及反应过程，得到裂缝系统内压力剖面；
(c)以裂缝系统内压力剖面为内边界条件，地面压力为外边界条件，模拟计算变粘酸在基质中的反应过程；
(d)模拟酸液在基质系统中的粘度变化情况，并计算得到滤失速度；
(e)将得到的滤失速度带入至步骤(b)的裂缝系统内压力剖面。
2.根据权利要求1所述的一种考虑变粘酸动态过程的酸压模拟方法，其特征在于，所述步骤(a)包括：
①实验测定变粘酸在不同剪切速率下的剪切应力，通过线性回归得到变粘酸的流变指数；
②实验测定变粘酸在不同pH值下的粘度，拟合得到粘度与pH值的关系；
③实验测定变粘酸在不同钙离子浓度下的粘度，拟合得到粘度与钙离子浓度的关系；
④实验测定变粘酸在不同表面活性剂浓度下的粘度，拟合得到粘度与表面活性剂浓度的关系；
⑤建立受剪切速率、温度、钙离子浓度、pH值、表活剂浓度共同影响的变粘本构方程。
3.根据权利要求2所述的一种考虑变粘酸动态过程的酸压模拟方法，其特征在于，
步骤①中流变指数n的回归公式为：η＝Hγn-1，其中η为剪切应力，Pa；H为流体粘度，mPa·s；γ为剪切速率，s-1；
步骤②中拟合得到的粘度μ与pH值的关系公式为：μ(pH)＝μ0+μmax(pH)erf(b·pH+c)，其中μmax为最大黏度，mPa·s；μ0为初始黏度，mPa·s；pH为体系pH值，无量纲；b、c均为拟合系数，无量纲；
步骤③中拟合得到的粘度与钙离子浓度的关系公式为：
其中Ca2+为钙离子浓度，d、e、W1均为拟合系数；
步骤④中拟合得到粘度与表面活性剂浓度的关系公式为：
其中，VES表示表面活性剂，f、g、W2均为拟合系数；
步骤⑤所建立的本构方程为：
其中，α为与变粘酸性质有关的常数，无量纲；T为地层温度，K；T0为实验温度，K。
4.根据权利要求3所述的一种考虑变粘酸动态过程的酸压模拟方法，其特征在于，所述步骤(b)中得到的裂缝系统内压力剖面方程为：
其中，wa为裂缝宽度，m；vx、vy分别为变粘酸在x、y方向的流速，m/s；μa为粘度，mPa·s；k为基质渗透率，Md；p为基质压力，MPa；p...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛衡，黄祖熹，卢立泽，王贺华，刘榧，成一，米强波，曹献平，李鑫，蒋利平，黄进腊，臧克一，张博，周长江，岑玉达，肖勇，赵星，孙照磊，段策，荣元帅，万丽娟，程洋，黄海平，黄凯，万传治，郝成舜，
申请(专利权)人：成都北方石油勘探开发技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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