[发明专利]一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法

说明书

本发明公开了一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法，利用差分法离散流体渗流连续性方程、酸液传质扩散反应方程，同时建立H+局部平衡方程、孔隙度变化方程、渗透率变化方程、孔喉半径变化方程；(4)代入模拟方程初始条件、边界条件，所述的初始条件；(5)利用第(3)、(4)步所述的方程、初始条件、边界条件，编制模拟程序；(6)扫描储层岩心，得到孔隙度三维空间分布参数；(7)建立孔隙度三维空间分布模型，在建立的孔隙度三维空间分布模型的基础上，利用第(5)步编制的程序进行酸化流动实验的全三维数值模拟。本发明采用了全三维的数值计算，有效提高了计算精度，同时有助于快速准确研究各参数对蚓孔发育的影响规律。

技术领域

本发明涉及一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法,属于油气田开发技术领域。

背景技术

碳酸盐岩油气井基质酸化的关键在于形成有效的穿透伤害带的蚓孔，成功的基质酸化能够形成负表皮，达到增产目的。因此碳酸岩盐油气井基质酸化研究主要在于蚓孔的研究。碳酸盐岩酸蚀蚓孔的形成过程为：当酸进入碳酸盐岩中的孔隙时会产生溶蚀，由于储层岩石孔隙的非均质性，注入到多孔的碳酸盐岩地层中的酸趋向于在孔喉网络中流动，并且优先进入较大的孔隙，酸与孔喉壁的矿物反应，并溶解矿物，孔喉扩大，酸流过孔隙更加容易，当大的孔洞以比小的孔洞及缝隙人得多的速度生长时，相当多的酸液就流入这些大的孔洞，由于流动-溶解-流动的循环，很快就会沿酸液路径形成蚓孔。

目前，开展岩心酸液流动实验需要安装调试试验装置，配制酸液配方体系，开展酸液流动实验，人工记录实验数据等繁琐复杂的工序。并且由于酸液与岩石间发生化学反应，其过程对岩心具有不可逆的破坏作用，因此无法针对同一岩心开展重复性实验研究。然而，已有模拟方法存在诸多局限性和不完整性。开展酸化流动实验的全三维仿真模拟，能够大幅度降低实验工作强度，节约实验成本，提高计算结果与实验结果的匹配性。其次，开展模拟研究对岩心不具有破坏性，能够有效开展变参数条件下同一岩心的酸化效果分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法，解决现有技术中酸蚀蚓孔引起的不准确的问题，达到真实重现三维空间中酸化流动实验的全部过程的目的，并且该方法可实现在不破坏岩心内部结构的情况下重复研究各参数对三维空间中蚓孔生长的影响规律。

本发明通过下述技术方案实现：

一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法，包括以下步骤：

步骤(1)测量酸液体系与岩石矿物，在一定酸液浓度范围内的化学反应速度，得到浓度—反应速度曲线；

步骤(2)测量酸液体系与岩石矿物，在一定温度范围内的化学反应速度，得到温度—反应速度曲线；

步骤(3)利用差分法离散流体渗流连续性方程、酸液传质扩散反应方程，同时建立H+局部平衡方程、孔隙度变化方程、渗透率变化方程、孔喉半径变化方程；

差分法具体包括如下：

(31)对所研究区域空间进行差分离散处理，流体渗流连续性方程、酸液传质扩散反应方程、H+局部平衡方程、孔隙度变化方程、渗透率变化方程、孔喉半径变化方程为：