酸液粘度控制下的酸岩反应动力学规律研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjtu_kendy
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酸化是致密碳酸盐岩储层增产改造的常用措施,为了降低酸岩反应速率、实现深部穿透,通常会对酸液进行增粘。酸液体系增粘后表现出酸岩反应速率低的特性,其酸岩反应动力学规律与常规酸差异很大,这直接影响着酸化工艺设计及其酸化效果。为此,本文考虑酸液增粘机理的差异,选取常规酸、稠化酸以及自转向酸作为研究对象,对比分析三种酸液体系与新疆灰岩露头反应所表现出的静、动态酸岩反应动力学规律差异,建立不同实验条件下的酸岩反应动力学方程,并求取酸岩反应动力学参数,分析各因素(H+浓度、温度、转速和粘度)与酸岩反应速率的关系;通过多元非线性回归建立温度和H+浓度双因素控制下的静、动态酸岩反应速率函数关系,并借助于Fluent模拟方法分析了岩心刻蚀形态与流场之间的关系。分析表明,酸岩反应速率与流速、温度、H+浓度均正相关,与酸液体系粘度负相关。随着粘度升高其他影响因素(H+浓度、温度及流速)对反应速率的影响程度均降低。酸岩反应速率是反应级数和反应速率常数共同作用的结果,前者是H+浓度对酸岩反应速率影响程度的描述,后者是单位H+浓度的酸岩反应速率,在二者相互作用的情况下,反应级数对反应速率影响占相对优势。自转向酸体系中,粘度增大对H+传质的抑制作用大于温度升高对H+扩散的促进作用。
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