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压裂酸化,一般简称酸压,已经成为低渗透碳酸盐岩油气藏的主要增产措施。前置液酸压过程中,低粘度酸液在高粘度前置液中流动时,会发生粘性指进现象。酸液粘性指进,有助于减少酸液与裂缝壁面的接触面积,降低滤失速度,延缓反应速度,从而获得较长的酸液有效作用距离。因此,酸液粘性指进对酸压最终效果有着相当显著的影响。可见,探索酸液粘性指进形态演化规律、弄清酸液粘性指进演化形态特征与酸压效果间的关系,对推动酸压技术进步,提高我国油气生产能力,有着极其重要的理论和实际意义。 本文将文献调研、理论分析、物理实验模拟与计算机模拟等多种手段相结合,在总结前人研究成果的基础上,综合运用分形理论、流体力学、化学反应动力学、应用统计学、机械设计学等领域的知识和方法,开展了以下六个方面的研究: (1)阐述了粘性指进研究的现状,指出了其中存在的问题和解决问题的途径; (2)研究Witten-Sander的DLA模型与酸液粘性指进现象之间的理论联系,建立了以该模型为基础,紧扣酸压物理过程的酸液粘性指进计算机模拟模型; (3)以粘性指进传统的Hele-Shaw实验模型为基础,按照模化设计思想和相似原理,研制出了酸液粘性指进物理实验模拟新模型; (4)综合前人研究方法,优选了酸液粘性指进计算机模拟形态的特征表征参数,实现了欧氏几何参数和分形几何参数有机结合; (5)按照正交试验设计方法,进行了酸液粘性指进的计算机模拟和物理实验模拟,完成了对酸液指进模拟形态特征及其影响因素的定量分析。 (6)根据所建立的计算机模拟模型和分形理论相关知识,编制了酸