中国石油石化|石油人智慧的结晶：超深井酸压( 二 )
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深化地层认识 ， 强化理论研究
让奥秘呈现......
老子说 ， 形而上者为之道 ， 形而下者为之器 。 因为道法自然 ， 也因为道生万物 ， 所以理论的重要性是不言而喻的 。 张雄说 ， 当真正意义上的酸压研究一开始 ， 我们就很重视理论研究 ， 首先希望通过对缝洞油藏裂缝扩展沟通新理论的研究 ， 希望能从更本质的角度上把握 ， 从而让所有的地质奥秘得以呈现 。 令我们没想到的是 ， 这一理论的突破 ， 比我们想的要快得多 。
针对均质油藏裂缝扩展沟通理论 ， 难以适应缝洞油藏的问题 ， 新的理论体系建立了缝洞靶点量化表征技术、创新了三维应力场计算模型、构建了三维裂缝扩展模拟方法 ， 填补了行业空白 ， 指导了235井次设计 ， 有效率高达90% 。
缝洞靶点量化表征技术 ， 就是创立分频能量、深度偏移、波阻抗反演三种缝洞靶点刻画理论 ， 如同给地下储油的缝洞照相 ， 与此相比 ， 以前的刻画技术是黑白照片 ， 像素低模糊 ， 现在不但是高清 ， 直接接近视频 。 实现了靶体数量、中心、顶界三定量化表征 ， 精度从50毫亨上升到10毫亨 ， 为酸压定量设计提供依据 。
而复杂缝洞体油藏三维应力场模拟技术 ， 则是建立了实况地质建模技术 ， 在原有的基质-裂缝流固耦合应力模型基础上 ， 新建溶洞函数积分项 ， 创新构建基质-裂缝-溶洞(断裂)流固耦合应力计算模型 ， 准确揭示断裂和溶洞对区域和局部的应力影响 。 这是一项用数模对地应力进行量化刻画的技术 ， 就象医师抓药 ， 以前凭感觉估摸 ， 现在有了精密天平秤 ， 可以做到精准量化 。
最后 ， 首创了复杂缝洞体油藏三维裂缝扩展模拟平台(TOUGH-FEMM) ， 缝洞型油藏裂缝扩展存在诸多难题 ， 业内最先进的ABQUES均无法解决 ， 他们创新地形成一键式地质缝洞导入、有限无网格算法、自适应积分域法、缝尖应力点插值法 ， 形成TOUGH-FEMM模拟平台 ， 首次实现三维复杂裂缝沟通溶洞快速精确模拟 。
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远端多酸复合 ， 侧翼多向沟通
突显针对性......
张雄通俗地说：所谓酸压不过是在地下为原油修一条高速道路 ， 酸化是修路 ， 压裂是铺沥青 ， 让道路更平坦 ， 顺畅 。 但所有道路都要遵循应力场的规律 ， 围绕应力场沟通靶点 。 针对主应力远端靶点沟通难 ， 创新多酸复合非均匀刻蚀深度酸压技术 ， 针对主应力侧翼靶点沟通难 ， 循缝找洞多向酸压技术 。
针对主应力远端靶点沟通难题 ， 他们首先发明了160摄氏度深穿透高粘缓速酸 。 发明前因为酸液反应快、交联快、缓蚀低 ， 经过立项攻关 ， 设计耐高温稠化剂、交联延迟剂、高温缓蚀剂 ， 形成高粘缓速酸 ， 三项指标均达行业领先 。 仅此就获得授权专利5项:4项发明、1项实用新型 。 然后 ， 就是构建了大型酸蚀裂缝模拟系统 ， 实验证实了多酸复合能实现非均匀刻蚀 。 再后 ， 又针对常规酸岩反应模型无法考虑天然裂缝的问题 ， 基于地质统计规律 ， 通过概率密度函数 ， 将天然裂缝嵌入储层模型 ， 建立了裂缝型储层酸液流动反应数学模型 ， 并构建了模拟软件 。 最后 ， 建立了多酸复合注入反应计算模型、形成了多酸复合参数优化方法 ， 有效缝长由120米上升160米 ， 产能是常规酸压的2倍 。
围绕主应力侧翼靶点沟通难题 ， 他们创新形成循缝找洞多向酸压技术 。 同样也是先研发低界面张力复合渗透酸 ， 通过3项关键单剂创新 ， 研发了首套超深、超高温储层循缝找洞多向酸压专用的复合渗透酸 ， 具备强渗透、深穿透、低摩阻3大优势 。 然后根据实际的天然裂缝和缝洞数据 ， 首次构建大型循缝找洞物模实验 ， 颠覆了国内外形成多向沟通的应力差需<6兆帕的认识 ， 明确了多向沟通的条件标准 ， 为深部岩层循缝找洞多向酸压方案的制定指明了方向 。 同时 ， 建立了酸蚀蚓孔演化数学模型、制建立基质-天然裂缝-溶洞中酸液流动反应模型 ， 明确了酸蚀蚓孔演化规律 ， 井周径向循缝20米 ， 远井裂缝单侧循缝15米 ， 为“循缝找洞”提供理论支撑 。 最后 ， 基于物模和数模实验 ， 形成了近井循缝→中远井裂缝扩展→远井循缝工艺设计方法 ， 应用110井次 ， 沟通率由50%上升78% ， 平均日产油19.9上升42.6吨 ， 累增油121.3万吨 。
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