[01147321]复杂条件储层酸化酸压关键技术与应用

该项目属油气田开发与开采工程领域。 酸化是常规、非常规油气资源高效开发的关键技术。但由于酸液与岩石反应速度较快,作用距离较短,酸化有效半径通常在几米至十几米范围以内,酸压有效裂缝长度也远小于动态裂缝长度,难以满足近井解堵、深部改造的需求,尤其是缝洞型碳酸盐岩储层、致密裂缝性储层以及特高含水严重非均质储层等复杂条件储层。目前实现复杂条件储层深部定量酸化这一目标仍存在较大难度,其酸化酸压的关键技术问题集中表现如下：（1）常规酸化数值模拟受限于模型及算法,仍局限在厘米级计算尺度,无法模拟米级大尺度计算域下的储层酸化过程;（2）目前酸化设计多以经验、半经验为主,距离定量酸化设计仍有巨大差距;（3）适应深部改造需求的酸化酸压工艺及其配套用剂有待开发与创新。 在国家科技部、自然基金委、教育部、三大石油公司大力支持下,历经13年持续攻关,项目组在酸化酸压基础理论、大尺度计算域酸化数值模拟、动态实时酸化物理模拟、定量酸化设计、配套工艺及酸化用剂等核心技术方面取得了明显突破,逐步形成了具有自主知识产权的酸化酸压关键技术,取得了系列创新成果： （1）创建了基于多级分区快速分步算法的储层尺度酸化数值模拟方法 建立了不同维度、不同流动条件下的孔隙型/裂缝型碳酸盐岩储层酸蚀蚓孔扩展模型,提出大尺度酸化多级分区的快速分步算法,突破了目前国内外厘米级计算域的尺度限制,实现了米级计算域的酸化数值模拟。 （2）建立了大尺度计算域定量酸化设计新方法 创新了缝洞型碳酸盐岩岩心的制备方法,设计了基于核磁共振监测岩心孔隙结构实时变化的酸化物理模拟实验装置,实现了岩心酸液边流动、边反应动态酸化过程的在线实时检测;基于酸化数值模拟及物理模拟实验,明确了酸蚀类型界限及酸蚀蚓孔形成的最优条件,揭示了孔隙型和裂缝型碳酸盐岩酸化过程中的蚓孔竞争机制,提出了大尺度计算域定量酸化设计新方法,并通过储层可压性定量评价,明确了酸压裂缝形成机制和酸化酸压工艺界限。 （3）构建了复杂条件储层多级深部酸化及高导流酸压工艺体系 研制了泡沫酸/雾化酸一体化酸化流体发生器,开发了高导流自聚支撑剂等深部酸化用剂,构建了复杂条件储层多级深部酸化及高导流酸压工艺体系,大大拓宽了酸化酸压工艺在复杂条件储层的应用范围。 该成果在塔河、胜利等油田现场应用594井次,应用有效率90%以上,累计增产原油30余万吨。该成果授权发明专利25件,授权实用新型专利2件,出版专著5部,发表论文165篇（其中SCI/EI收录84篇）,培养教育部新世纪优秀人才支持计划专家1名、山东省有突出贡献中青年专家2名以及市局级优秀青年人才3名,博硕士研究生157人。 以顾心怿院士为主任、李根生院士为副主任的鉴定委员会一致认为：该研究成果整体达到国际先进水平,在大尺度计算域定量酸化设计方法和泡沫酸/雾化酸一体化酸化流体发生器等方面达到了国际领先水平。