【技术实现步骤摘要】
一种酸压暂堵段塞形成、失稳动态数值模拟方法
[0001]本专利技术涉及石油工程领域，尤其一种酸压暂堵段塞形成、失稳动态数值模拟方法，用于碳酸盐岩储层酸压过程中暂堵段塞形成、失稳动态数值模拟。
技术介绍
[0002]我国陆上海相碳酸盐岩储层剩余常规天然气资源量为13.24
×
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m3，占海相碳酸盐岩领域剩余地质资源的82.3％，深层碳酸盐岩已成为我国天然气增储上产的主战场。此类储层优质储集体零散发育、基质渗流能力差，暂堵酸压是改造此类储层的主要手段。
[0003]酸压是指在高于储层破裂压力下，将流体挤入储层，在储层中形成裂缝，再注入酸液，通过非均匀溶蚀裂缝壁面，使施工结束后裂缝不完全闭合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的流动通道，实现油气井增产(李颖川.采油工程[M].石油工业出版社,2009)。暂堵酸压则是在酸压裂缝形成后，加入固相颗粒、柔性纤维等暂堵剂，在酸压裂缝内形成低流动能力的封堵层(后称暂堵段塞)，增加裂缝内部的流动压差，迫使后续注入的酸液转向形成新的酸压裂缝，从...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种酸压暂堵段塞形成、失稳动态数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：考虑暂堵过程中，裂缝宽度变化、酸液溶蚀后裂缝壁面形态、封堵形成位置、封堵后缝内压力变化过程，采用数值方法开展模拟，最终实现对暂堵酸压段塞形成、封堵及失稳过程的模拟。2.根据权利要求1所述的一种酸压暂堵段塞形成、失稳动态数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采用裂缝扩展模拟水力裂缝扩展，获取当前时间步内裂缝宽度、长度、缝内流速；S2.基于水力裂缝内流场计算结果，计算水力裂缝内浓度分布及酸溶蚀后裂缝宽度；S3.重复步骤S1～S2直至注酸阶段结束，获取水力裂缝内注酸阶段结束时的水力裂缝宽度、流体压力、流动速度等参数；S4.暂堵剂注入阶段开始后，在S3中计算所得裂缝参数的基础上，计算暂堵剂在裂缝内的浓度分布；S5.采用对应暂堵剂颗粒粒径及缝宽对应比值、浓度条件下封堵概率图版，建立封堵概率与暂堵浓度及粒径及缝宽比值的关系；S6、根据建立的概率函数判定当前网格是否实现暂堵，将判定为封堵的网格内固相颗粒速度限制为0，封堵位置处的段塞根据网格内暂堵剂浓度及暂堵剂属性参数、压力设置实现暂堵的网格的渗透率；S7、重复步骤3继续计算暂堵剂运移及封堵，直至暂堵剂输送结束，获取水力裂缝内暂堵段塞渗透率分布；S8、基于S4计算结果，重复S1～2，获取水力裂缝内压力及缝宽变化，获取不同时间步裂缝内流体压力、裂缝水力宽度变化、裂缝壁面溶蚀宽度变化；S9、基于S8计算所得的裂缝内流体压力p
hf
、裂缝水力宽度变化Δw
h
、裂缝刻蚀宽度变化Δw
a
，进行暂堵失效判断：S10、重复步骤S8～S9，直至段塞失稳或施工结束，完成计算。3.根据权利要求2所述的一种酸压暂堵段塞形成、失稳动态数值模拟方法，其特征在于，步骤S1中水力裂缝流体压力及几何形态，计算方程为：于，步骤S1中水力裂缝流体压力及几何形态，计算方程为：式中，A
hf
为水力裂缝截面积，m2；h
hf
为水力裂缝高度，m；p
hf
水力裂缝内的流体压力,Pa；w
hf
为水力裂缝宽度，m；h
i
第i层内的水力裂缝高度，m；G为储层岩石剪切模量，Pa；σ
i
第i层内的地应力，Pa；μ流体粘度，Pa
·
s；t
p
为水力裂缝扩展时间步，s。u
L
为水力裂缝内的流体滤失速度，m/s；流动速度计算方程：
式中，u为水力裂缝内流动速度，m/s。4.根据权利要求3所述的一种酸压暂堵段塞形成、失稳动态数值模拟方法，其特征在于，S2步骤中水力裂缝内酸液浓度分布方程：式中，C
hf
为水力裂缝内缝宽方向上的平均酸液浓度,mol/m3；k
g
为酸液传质系数，m/s；k
c
为酸岩反应速率常数，m2/s；u
x
，u
z
分别为水力裂缝内长度和高度方向上酸液流动速度，m/s。所述对水力裂缝宽度更新计算方法为：式中，C
hf
为水力裂缝内缝宽方向上的平均酸液浓度,mol/m3；β为酸液对岩石的溶蚀能力，kg/kg；ρ
r
为储层岩石密度，kg/m3；M为酸液的摩尔质量，kg/mol；w
hfn+1
，w
hfn
分别为更新后和更新前的水力裂缝宽度；kg为酸液传质系数，m/s；k
c
为酸岩反应速率常数，m2/s；φ为基质岩石孔隙度，无因次；Δt为计算时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：任冀川，管晨呈，郭建春，赵峰，苟波，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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