当前课程知识点:Production Engineering >  Chapter 9 Acidizing >  9.1 Carbonate Acidizing >  9.1.4 Effective Distance of Live Acid

返回《Production Engineering》慕课在线视频课程列表

9.1.4 Effective Distance of Live Acid在线视频

下一节:9.1.5 Pad Acid Fracturing

返回《Production Engineering》慕课在线视频列表

9.1.4 Effective Distance of Live Acid课程教案、知识点、字幕

同学们好

本节我们学习

碳酸岩储层酸压中

非常重要的一个概念

酸液的有效作用距离

首先我们先看几个概念

残酸

什么是残酸呢

当酸浓度降低到一定浓度的时候

比如说是原浓度的2%到3%

基本上失去了对岩石的溶蚀能力

这时候的酸我们称为残酸

那么活性酸的有效作用距离又是什么呢

它指的是酸液由活性酸变为残酸之前

所流经的裂缝中的距离

而酸压的裂缝有效长度指的

是活性酸的有效作用距离内

仍具有相当导流能力的裂缝长度

我们来做一个示意图

如果这是一条酸压裂缝里面

酸液流经的长度

那么这一部分呢

就是酸液变为残酸之前

也就是它具有活性的时候

所流经的一段距离

那么这样的一段距离

我们称为有效的作用距离

而有效的长度指的呢

就是在这样的一个距离范围之内

如果这条裂缝能够得到有效的支撑

那么这段长度我们就称为有效的长度

所以整个酸的距离不等于有效的距离

而有效作用距离之内呢

又不等于真正的起作用的有效长度

这几个概念希望同学们要加以区别

那么在研究酸液的有效作用距离

和裂缝的有效长度的时候

我们发现无论是有效作用距离也好

还是裂缝的有效长度也好

都跟酸液在裂缝中的浓度分布

是有关系的

所以为了能够获得正确的有效作用距离

为了能够取得正确的裂缝的有效长度

我们需要知道酸液

在裂缝中行进的时候

它的流动规律

以及浓度的分布是什么样的

那么关于裂缝中酸浓度的分布规律

我们一般采用的办法

是用数学模拟的方式来

建立酸浓度分布的数学模型

那么其中重要的氢离子传质系数的确定

是采用物理模拟实验的方式来完成的

首先我们先看一下

酸液在裂缝中流动

它反应的偏微分方程是如何建立的

我们做如下的假设

首先是恒温恒压下

酸沿裂缝呈稳定的层流状态

另外就是酸液为不可压缩的液体

第三是酸的密度假定是均一的

最后传质系数呢与酸液的浓度无关

在这样的假设条件之下

我们有这样的一个模型

那么这个示意图

表达的是一个平板的裂缝

俯视的一个俯视图

这是裂缝的入口

酸液的流速

初始流速U0

初始的浓度C0

经过裂缝流动之后达到的浓度C

以及它的流速U

那么在裂缝里面

沿裂缝的平行方向我们称为X方向

垂直于裂缝平板的方向称为Y的方向

酸液在裂缝中的平均滤失速度称为V

在这样的一个系统里面我们列出

它的对流扩散偏微分方程式

是如下的一种形式

它表达了沿X方向Y方向它的流动速度

浓度的分布

以及它的传质系数之间的对应关系

这个方程它的边界条件是什么呢

其中在裂缝的入口位置浓度是C0

那么在沿裂缝的壁面位置

它的浓度我们认为是零

为什么是零呢

就是酸液到达裂缝壁面的时候

我们认为这种表面反应是瞬间完成的

从而使得酸液的浓度降为最低降为零

最后的这个边界条件指的是

在裂缝的中心位置

就是酸液的浓度沿Y方向它的梯度为零

在这样的边界条件之下

我们求解这个偏微分方程

得到了如下的图版

这是一个无因次的图版

它的两个坐标轴分别是

纵轴

我们称为无因次的皮克利特数

是用这个计算式来表达的

那么它的横坐标呢

是无因次的有效作用距离

是用这个式子来计算的

其中无因次的皮克利特数

里面有滤失速度裂缝的平均宽度

以及氢离子的传质系数

无因次的作用距离呢

用滤失系数X表达的是

在裂缝中具体的距离

也就是它的位置

而U0表示的是初始的流速

W表示裂缝的宽度

这样的一个图版就给我们一种可能

就是去计算在不同的位置

它的浓度分布情况是怎么样的

应用这个无因次图版我们可以做两件事

第一就是我们可以

在已知断面位置的情况之下

来求这个位置

对应的酸浓度是多少

如何来求呢

就是指定一个位置X之后

我们就可以计算出

它的无因次的作用距离

知道了无因次的作用距离

我们又能计算出

它对应的皮克利特数

然后我们就可以得到一个交点

这个交点对应的图版里面的一条曲线

表达的就是它的浓度

那么图板里面的每条曲线

表示的是C比C0代表的这条曲线

C表示的是当前的浓度

C0表示的是

在酸液进入裂缝之前的初始浓度

利用这个图版可以做的第二个应用是

我们可以已知浓度的情况之下

来求对应这个浓度的距离是多少

也就是你指定一个浓度

我们可以通过这个图版确定出

对应这个浓度的位置在哪里

这个的计算方法呢跟刚才是类似的

也就是我们知道了浓度

我们就可以找到对应的那条曲线

然后根据皮克利特数呢和这条曲线相交

交点的横坐标我们就得到了

一个无因次的距离

那么通过无因次距离

就可以求出具体的位置X来

下面我们通过一个实例

来看一下具体的应用

也就是地层破裂之后

某一个时刻活性酸

有效作用距离是多少

这是我们刚才所说的在酸化压裂里面

非常重要的一个概念

求它的有效作用距离

怎么来求呢

首先我们通过滤失系数

可以求出滤失速度

这一点跟我们前面所讲的

水力压裂是一样的

那么根据T时刻我们可以求出所对应的

裂缝长度以及裂缝的宽度

根据酸液的排量

裂缝的高度以及裂缝的宽度

我们可以求出在缝中的流速是多少

通过这样的一些计算

我们可以算出皮克利特数

那么通过活性酸的浓度

我们可以通过查图版呢

得到了它对应的无因次作用距离

通过无因次作用距离我们可以求出来

它的实际的距离X

也就是我们要求的活性酸的

有效作用距离是多少

那么增加酸液有效作用距离

的方法有哪些呢

通过刚才我们的数学模型

我们可以知道

在地层中产生较宽的裂缝

实现较低的氢离子有效传质系数

采用较高的排量

以及尽可能小的滤失量

这些方法都可以有效的

去增加酸液的有效作用距离

那么在现场中呢

我们一般采取了以下的措施

就是采用泡沫酸

乳化酸或者是胶化酸

来减少氢离子的传质系数

那么通过前置液酸压的方法

来增加裂缝的宽度

最后就是通过

适当增加排量以及防滤失剂

来提高有效酸液深入裂缝的能力

以上就是本节介绍的主要内容

同学们再见

Production Engineering课程列表:

Chapter 1 Introduction

-1.1 Main Tasks of Production Engineering

--1.1 Main Tasks of Production Engineering

-1.2 Flow in Production System

--1.2 Flow in Production System

-Problems

--Chapter 1 - Problems

Chapter 2 Inflow Performance Relationship

-2.1 IPR Curve and Well Productivity

--2.1.1 Single-Phase Oil Inflow Performance Relationships

--2.1.2 Well Productivity

-2.2 Vogel's IPR and Applications

--2.2.1 Vogel's IPR Equation

--2.2.2 Determination of IPR Curves Using Vogel's Equation

--2.2.3 Skin Factor and Flow Efficiency

--2.2.4 Extension of Vogel's Equation for Non-Complete Wells

--2.2.5 Combination Single-Phase Liquid and Two-Phase Flow

-Problems

--Chapter 2--Problems

Chapter 3 Wellbore Flow Performance

-3.1 Two-Phase Flow in Wellbore

--3.1.0 Introduction

--3.1.1 Flow Regimes in Vertical Flow

--3.1.2 Slip Phenomenon

--3.1.3 Flow Parameters

-3.2 Two-Phase Vertical Flow Pressure Gradient Models

--3.2.1 Two-Phase Pressure Gradient Equations

--3.2.2 Predicting Gas-Liquid Flow Regimes Using the Okiszewski Correlation

--3.2.3 Pressure Gradient Calculation Using the Okiszewski Correlation

-3.3 Vertical Lift Performance

--3.3 Vertical Lift Performance

-Problems

--Chapter 3--Problems

Chapter 4 Nodal System Analysis

-4.1 Nodal Analysis Approach

--4.1.1 Introduction

--4.1.2 Solution Node at Bottom of Well

--4.1.3 Solution Node at Wellhead

-4.2 Flow through Chokes

--4.2.1 Choke Performance

--4.2.2 Solution Node at Choke

-Problems

--Chapter 4--Problems

Chapter 5 Gas Lift

-5.1 Principles of Gas Lift

--5.1.1 Introduction

--5.1.2 Initial Kick-off of Gas Lift

-5.2 Gas Lift Valves and Gas Lift Completions

--5.2.1 Valve Mechanics

--5.2.2 Gas Lift Completions

-5.3 Gas Lift Design

--5.3.1 Gas Lift Design for Specific Production Rate

--5.3.2 Gas Lift Design for Specific Injection Rate

--5.3.3 Kick-off Procedure with Unloading Valves

--5.3.4 Design Depths of Unloading Valves

-Problems

--Chapter 5--Problems

Chapter 6 Sucker Rod Pumping(I)

-6.1 Introduction of Surface and Downhole Equipment

--6.1.1 Pumping Unit

--6.1.2 Sucker Rod

--6.1.3 Sucker Rod Pump

-6.2 Operating Principle of Sucker Rod Pumps

--6.2.1 Pumping Cycle

--6.2.2 Pump Displacement

-6.3 Pumping Unit Kinematics

--6.3.1 Motion of Polished Rod-Simple Harmonic Motion

--6.3.2 Motion of Polished Rod-Crank and Pitman Motion

-6.4 Polished Rod Load

--6.4.1 Static Load

--6.4.2 Dynamic Load

--6.4.3 Peak Polished Rod Load and Minimum Polished Rod Load

-Problems

--Problems for chapter 6: Sucker Rod pumping I

Chapter 6 Sucker Rod Pumping(II)

-6.5 Calculation of Counterbalancing, Torque and Power

--6.5.1 Balance of Pumping Unit

--6.5.2 Counterbalancing Calculation

--6.5.3 Torque and Torque Factor

--6.5.4 Torque Curves

--6.5.5 Prime Mover Selection

-6.6 Volumetric Efficiency of Pump

--6.6.1 Stroke Loss

--6.6.2 Gas Effect on Pump Performance

--6.6.3 Measures of Enhancing Pump Volumetric Efficiency

-6.7 Design of Pumping System

--6.7.1 Strength Calculation and Design of Sucker Rod Strings

--6.7.2 Design Procedures of Pumping System

-6.8 Analysis of Sucker Rod Pumping Well Conditions

--6.8.1 Acoustic Surveys and Analysis of Annular Liquid Levels

--6.8.2 Introduction of Dynamometer Card

--6.8.3 Typical Dynamometer Cards

-Problems

--Problems: Chapter 6: Sucker Rod Pumping (II)

Chapter 7 Water Injection

-7.1 Water Injection System

--7.1.1 Water Resources and Water Treatment

--7.1.2 Introduction of Water Injection System

-7.2 Injectivity Analysis

--7.2.1 Injectivity and Injectivity Index Curves

--7.2.2 Injectivity Test

-7.3 Injection Tubing String

--7.3 Introduction of Injection Tubing Strings

-7.4 Analysis and Application of Injectivity Index Curves

--7.4.1 Analysis of Injectivity Index Curves

--7.4.2 Injection Choke Deployment

-Problems

--Chapter 7--Problems

Chapter 8 Hydraulic Fracturing(I)

-8.0 Introduction

--8.0 Introduction

-8.1 The Fracturing of Reservoir Rock

--8.1.1 Basic Rock Mechanics Parameters

--8.1.2 In-Situ Stresses

--8.1.3 Stresses at Borehole

--8.1.4 Fracture Initiation Conditions

-Problems

--Chapter 8(I)--Problems

Chapter 8 Hydraulic Fracturing(II)

-8.2 Fracturing Fluids

--8.2.1 Introduction

--8.2.2 Fluid-Loss Properties of Fracturing Fluids

--8.2.3 Rheological Properties of Fracturing Fluids

-8.3 Proppants

--8.3.1 Introduction

--8.3.2 Fracture Conductivity

--8.3.3 Suspending Proppants

--8.3.4 Settling Proppants

--8.3.5 Proppant Selection

-8.4 Hydraulic Fracturing Design

--8.4.1 Productivity Index of Hydraulic Fracturing Wells

--8.4.2 Fracture Geometry Models

--8.4.3 Design Procedure for Hydraulic Fracturing

-Problems

--Chapter 8(II)--Problems

Chapter 9 Acidizing

-9.0 Introduction

--9.0 Introduction

-9.1 Carbonate Acidizing

--9.1.1 Mechanism of Carbonate Acidizing

--9.1.2 Effect Factors of Reaction Rate

--9.1.3 Acid Fracturing

--9.1.4 Effective Distance of Live Acid

--9.1.5 Pad Acid Fracturing

-9.2 Sandstone Acidizing

--9.2.1 Mechanism of Sandstone Acidizing

--9.2.2 Mud Acid Treatment Design

-9.3 Acidizing Treatment Technologies

--9.3.1 Acid and Additives

--9.3.2 Acidizing Treatment Operations

-Problems

--Chapter 9--Problems

Final Exam

-Final Exam

9.1.4 Effective Distance of Live Acid笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:

© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有,
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引,不提供在线课程学习和视频,请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。