本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種碳酸鹽巖的酸壓效果的評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
：酸化壓裂是改造碳酸鹽巖油氣藏的一項(xiàng)有效增產(chǎn)措施。在酸化壓裂過程中，當(dāng)前置液或酸處理液以大于地層所能接受的注入排量施工時(shí)，井眼附近壓力增大，當(dāng)其高于地層破裂壓力時(shí)，地層被壓開，前置液或酸處理液進(jìn)入裂縫；若繼續(xù)維持一定的壓力，裂縫將繼續(xù)延伸，并隨酸液的注入，發(fā)生酸巖反應(yīng)，酸液不均勻地刻蝕地層裂縫壁面。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，在撤除地面施工壓力后，在地層壓力下，裂縫不會(huì)閉合，具有一定導(dǎo)流能力的不均勻刻蝕通道使地層流體比較容易地流入井底。如果沒有形成非均勻的刻蝕，則停泵后裂縫將會(huì)閉合，使得裂縫的導(dǎo)流能力很小。酸蝕裂縫導(dǎo)流能力是評(píng)價(jià)酸壓效果的關(guān)鍵參數(shù)之一，現(xiàn)有技術(shù)中，酸蝕裂縫導(dǎo)流能力的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，主要通過導(dǎo)流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)完成，把碳酸鹽巖制作加工成特制巖板(即巖心試樣)，通過模擬垂直裂縫，對(duì)前置液酸壓、稠化酸酸壓、多級(jí)注入閉合酸壓等不同的工藝進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)研究，確定在不同閉合壓力下酸蝕導(dǎo)流能力的大小，其中平行板滲透率計(jì)算公式采用達(dá)西公式。在上述酸蝕裂縫導(dǎo)流評(píng)價(jià)過程中，重點(diǎn)考慮了閉合壓力、酸液粘度、排量等因素對(duì)酸蝕裂縫導(dǎo)流能力的影響。但是，在實(shí)際作業(yè)施工過程中，由于酸鹽反應(yīng)隨機(jī)性強(qiáng)，酸蝕裂縫導(dǎo)流能力難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，因而使其評(píng)價(jià)結(jié)果具有一定的局限性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種碳酸鹽巖的酸壓效果的評(píng)價(jià)方法，通過酸蝕前后的巖板表面的形貌特征來評(píng)價(jià)酸壓效果，從而為后續(xù)的酸液的篩選、酸化壓裂設(shè)計(jì)及優(yōu)化、碳酸鹽巖酸化增產(chǎn)記錄的認(rèn)識(shí)提供數(shù)據(jù)參考和理論依據(jù)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式在于提供一種碳酸鹽巖的酸壓效果的評(píng)價(jià)方法，包括：對(duì)巖心試樣進(jìn)行形貌掃描，得到初始表面粗糙度；采用待測(cè)酸液對(duì)所述巖心試樣進(jìn)行酸蝕處理，完成酸蝕處理后再次進(jìn)行形貌掃描，得到酸蝕后表面粗糙度；求出所述巖心試樣的酸蝕后表面粗糙度與所述初始表面粗糙度的差值；將求出的差值與閾值進(jìn)行比較，從而評(píng)價(jià)待測(cè)酸液的酸壓效果。在碳酸鹽巖酸壓施工時(shí)，從注酸入口端到出口端巖樣表面的酸蝕特征不盡相同，單憑導(dǎo)流能力無法反映施工過程中整個(gè)酸蝕裂縫酸壓效果的變化。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)所述巖心試樣在酸蝕前后的形貌特征進(jìn)行表征，能夠反映各個(gè)酸蝕位點(diǎn)的酸蝕效果，有利于得出更為客觀全面的酸壓效果評(píng)價(jià)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述閾值通過以下步驟獲得：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)巖心試樣進(jìn)行形貌掃描，得到初始表面粗糙度；采用標(biāo)準(zhǔn)酸液對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)巖心試樣進(jìn)行酸蝕處理，完成酸蝕處理后再次進(jìn)行形貌掃描，得到酸蝕后表面粗糙度；求出所述標(biāo)準(zhǔn)巖心試樣的酸蝕后表面粗糙度與所述初始表面粗糙度的差值，作為閾值。根據(jù)本發(fā)明，所述標(biāo)準(zhǔn)酸液為已經(jīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中針對(duì)目標(biāo)巖體使用的酸液。根據(jù)本發(fā)明，所述標(biāo)準(zhǔn)巖心試樣是作為標(biāo)準(zhǔn)酸液的酸蝕對(duì)象，用于測(cè)定閾值的巖心試樣，其大小形狀、化學(xué)組成等與所述巖心試樣實(shí)質(zhì)相同。發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際作業(yè)施工過程中，有些酸液體系對(duì)巖心試樣具有一定的酸壓效果，但是在酸液從注酸口流至出酸口的過程中，沒有持續(xù)保持較高的酸蝕能力。在這種情況下，采用現(xiàn)有技術(shù)測(cè)定其導(dǎo)流能力，數(shù)據(jù)往往并不理想，而通過該數(shù)據(jù)得到的評(píng)價(jià)結(jié)果實(shí)際上是很片面的。根據(jù)本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法，當(dāng)待測(cè)酸液的表面粗糙度差值大于閾值時(shí)，即酸蝕前后的表面粗糙度的差異度比標(biāo)準(zhǔn)酸液更為顯著，也就是說待測(cè)酸液能夠產(chǎn)生比標(biāo)準(zhǔn)酸液更有效的酸蝕。在這種情況下，即使待測(cè)酸液的導(dǎo)流能力并不理想，也可以通過調(diào)整酸液配方、優(yōu)化酸壓工藝等方式，來改善其酸壓效果。而當(dāng)待測(cè)酸液的表面粗糙度小于閾值時(shí)，即酸蝕前后的表面粗糙度的差異度不及標(biāo)準(zhǔn)酸液，也就是說待測(cè)酸液不能產(chǎn)生比標(biāo)準(zhǔn)酸液更有效的酸蝕。在這種情況下，待測(cè)酸液的導(dǎo)流能力也勢(shì)必不高。因此，認(rèn)為待測(cè)酸液不適合用于目標(biāo)巖體的酸蝕。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述巖心試樣和所述標(biāo)準(zhǔn)巖心試樣的大 小形狀相同，其長(zhǎng)度為120-180cm，寬度為40-60cmcm，厚度為20-30cm。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述形貌掃描包括二維形貌掃描和/或三維形貌掃描，通過輪轂式或激光式表面形貌儀進(jìn)行。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述形貌掃描中，設(shè)定輪轂式或激光式表面形貌儀在x方向上的移動(dòng)距離為80-120mm，在y方向上的移動(dòng)距離為30-60mm，移動(dòng)間距為0.1mm-0.5mm。根據(jù)本發(fā)明，所述x方向?yàn)閹r心試樣的長(zhǎng)度方向，所述y方向?yàn)榕c巖心試樣的長(zhǎng)度方向相垂直的寬度方向。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，通過對(duì)所述形貌掃描得到的各個(gè)酸蝕位點(diǎn)的表面粗糙度，取算術(shù)平均值，分別得到初始表面粗糙度和酸蝕后表面粗糙度。在這種情況下，認(rèn)為得到的所述初始表面粗糙度和酸蝕后表面粗糙度是對(duì)巖心試樣上各個(gè)位點(diǎn)的表面粗糙度的綜合反映。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述酸蝕處理中，進(jìn)行導(dǎo)流能力測(cè)定。根據(jù)本發(fā)明，所述導(dǎo)流能力的測(cè)定按照api制定的《測(cè)試支撐裂縫導(dǎo)流能力的標(biāo)準(zhǔn)apirp-61,1989》來進(jìn)行。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在進(jìn)行導(dǎo)流能力測(cè)定時(shí)，閉合壓力為10-30mpa，注入速率為5-10ml/min。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述評(píng)價(jià)方法進(jìn)一步包括：對(duì)酸蝕后的巖心試樣表面及其形貌掃描圖進(jìn)行觀察，判斷是否存在從酸液進(jìn)口端延伸至酸液出口段的非均勻刻蝕路徑。根據(jù)本發(fā)明，若能夠在酸蝕后的巖心試樣表面或其形貌掃描圖觀察到明顯的從酸液進(jìn)口端延伸至酸液出口段的非均勻刻蝕路徑，則認(rèn)為待測(cè)酸液能夠?qū)r心試樣產(chǎn)生有效的酸蝕。若不能觀察到上述非均勻刻蝕路徑，則認(rèn)為待測(cè)酸液不能對(duì)巖心試樣產(chǎn)生有效的酸蝕。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式在于提供上述評(píng)價(jià)方法在酸化壓裂設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明提供的評(píng)價(jià)方法，通過對(duì)所述巖心試樣在酸蝕前后的形貌特征進(jìn)行表征，能夠反映酸液從注酸口流至出酸口的過程中各個(gè)酸蝕位點(diǎn)的酸蝕效果，有利于得出更為客觀準(zhǔn)確的酸壓效果。并且通過與導(dǎo)流能力、酸蝕路徑等其他參數(shù)相配合，有助于綜合全面的評(píng)價(jià)和篩選不同的酸液酸壓體系，同時(shí)也能為酸化 壓裂工藝的進(jìn)一步優(yōu)化、碳酸鹽巖酸化增產(chǎn)記錄的認(rèn)識(shí)提供數(shù)據(jù)參考和理論依據(jù)。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中酸液交2000酸蝕前后的巖心試樣表面示意圖(左圖為酸蝕前，右圖為酸蝕后)。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中酸蝕前的巖心試樣的三維形貌掃描圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中經(jīng)酸液交2000酸蝕后的巖心試樣的三維形貌掃描圖。具體實(shí)施方式下述實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但應(yīng)理解的是本發(fā)明的范圍并不限于下述實(shí)施例。在本發(fā)明的實(shí)施例中，裂縫導(dǎo)流能力采用api標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流室來進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定方法為《測(cè)試支撐裂縫導(dǎo)流能力的標(biāo)準(zhǔn)apirp-61,1989》；三維(3d)形貌掃描采用美國(guó)公司生產(chǎn)的三維表面形貌儀st400，并采用mountains3danalysissoftware軟件進(jìn)行表面粗糙度分析。實(shí)施例11.巖心試樣及酸液準(zhǔn)備將目標(biāo)碳酸鹽巖的巖心切割成若干兩端是半圓弧的矩形，大小為長(zhǎng)152.4.cm×寬50.8cm×25.4cm厚的巖心試樣。對(duì)準(zhǔn)備的巖心試樣表面照相，得到如圖2所示的照片。然后，用三維表面形貌儀st400進(jìn)行3d形貌掃描，取所有掃描位點(diǎn)的表面粗糙度的算術(shù)平均值作為巖心試樣的平均表面粗糙度sa。以某油田常用的某酸液作為標(biāo)準(zhǔn)酸液，并選取交2000、交3000、交4000三種配方的酸液作為待測(cè)酸液。2.酸蝕用硅膠涂抹在巖心試樣與api導(dǎo)流室兩側(cè)的接觸璧，防止酸液從巖心試樣兩邊流出。再將巖心試樣放置在真空容器內(nèi)一段時(shí)間，直到所有空氣從孔隙中排盡，最后用水飽和巖心試樣，備用。將兩片巖心試樣垂直面對(duì)面放入導(dǎo)流室中，模擬垂直裂縫，在閉合壓力為10mpa、注入速率為8ml/min的條件下注入酸液，開始酸蝕。每酸蝕1小時(shí)后將閉合壓力提高5mpa，待閉合壓力提高至30mpa并維持1小時(shí)候后停止注入酸液，用清水清洗巖心試樣和驅(qū)替管線內(nèi)的殘酸。然后從導(dǎo)流室中取出巖心試樣。3.計(jì)算表面粗糙度差值△sa對(duì)酸蝕得到的巖心試樣的酸蝕表面照相，并用三維表面形貌儀進(jìn)行3d形貌掃描，取所有掃描位點(diǎn)的表面粗糙度的算術(shù)平均值作為酸蝕后巖心試樣的平均表面粗糙度sa’，從而求出閾值或表面粗糙度差值(△sa＝sa’-sa)，結(jié)果見表1。表1不同酸液的表面粗糙度差值標(biāo)準(zhǔn)酸液(閾值)交2000交3000交4000sa105096611441225sa’(μm)1550186317561543△sa(μm)5008976123184.導(dǎo)流能力測(cè)定按照式(1)計(jì)算不同酸液的導(dǎo)流能力，結(jié)果表2所示。式(1)：在式(1)中，wkf為酸蝕裂縫導(dǎo)流能力，單位為μm2·cm；q為體積注入排量，ml/min；μ為液體粘度，mpa·s；δp為壓差，mpa。表2不同酸液的導(dǎo)流能力標(biāo)準(zhǔn)酸液交2000交3000交400010mpa39245060080015mpa18720030037820mpa10112015519525mpa678011610730mpa455041355.非均勻刻蝕路徑觀察對(duì)酸蝕后的巖心試樣表面及其3d形貌掃描圖進(jìn)行觀察，判斷是否出現(xiàn)了非 均勻刻蝕路徑以及該路徑是否連貫等。根據(jù)上述評(píng)價(jià)方法，可得出如下結(jié)論：1)酸液交2000用于目標(biāo)碳酸鹽巖，表面粗糙度差值△sa達(dá)到897μm，大于閾值；其導(dǎo)流能力在各個(gè)壓力條件下均高于標(biāo)準(zhǔn)酸液；并且，如圖3所示酸蝕位點(diǎn)遍布整個(gè)巖心試樣。通過其3d形貌掃描圖還觀察到了明顯的從酸液進(jìn)口端延伸至酸液出口段的非均勻刻蝕路徑。因此，是一種對(duì)目標(biāo)碳酸鹽巖具有優(yōu)異酸壓效果的理想酸液。2)酸液交3000用于目標(biāo)碳酸鹽巖，表面粗糙度差值△sa為612μm，大于閾值；其導(dǎo)流能力在10-25mpa壓力條件下高于標(biāo)準(zhǔn)酸液，但在30mpa的壓力條件下的導(dǎo)流能力低于標(biāo)準(zhǔn)酸液；并且，通過其3d形貌掃描圖可觀察到在酸液進(jìn)口端有明顯的非均勻刻蝕路徑，但該路徑延伸至出口端則變得較不明顯且不連貫。根據(jù)其△sa和非均勻刻蝕路徑的結(jié)果可以看出，酸液交3000實(shí)質(zhì)上對(duì)目標(biāo)碳酸鹽巖產(chǎn)生了有效的酸蝕，只是其在壓裂過程中受到了影響而不能維持在理想的水平，因此可以通過進(jìn)一步調(diào)整酸液配方和壓裂工藝來改善其酸壓效果。3)酸液交4000用于目標(biāo)碳酸鹽巖，表面粗糙度差值△sa為318μm，小于閾值，因此認(rèn)為其不適合用于目標(biāo)巖體的酸蝕。在導(dǎo)流能力測(cè)試中，酸液交4000在10-20mpa壓力條件下的導(dǎo)流能力雖然高于標(biāo)準(zhǔn)酸液和其他兩種酸液，但是在更接近目標(biāo)地層壓力的25mpa和30mpa的壓力條件下，其導(dǎo)流能力低于標(biāo)準(zhǔn)酸液；并且，通過其3d形貌掃描圖觀察不到明顯的非均勻刻蝕路徑。這也側(cè)面驗(yàn)證了通過表面粗糙度判斷的結(jié)果。應(yīng)當(dāng)注意的是，以上所述的實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。通過參照典型實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解為其中所用的詞語為描述性和解釋性詞匯，而不是限定性詞匯。可以按規(guī)定在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明作出修改，以及在不背離本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修訂。盡管其中描述的本發(fā)明涉及特定的方法、材料和實(shí)施例，但是并不意味著本發(fā)明限于其中公開的特定例，相反，本發(fā)明可擴(kuò)展至其他所有具有相同功能的方法和應(yīng)用。當(dāng)前第1頁(yè)12