岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (4): 1183-1193.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0221CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0221
陈昀,高朋祥,毛海洋,马国伟
CHEN Yun, GAO Peng-xiang, MAO Hai-yang, MA Guo-wei
摘要: 酸化压裂技术是刺激碳酸盐岩储层并提高产量的重要手段,裂缝酸蚀可有效改善井筒与储层之间的导流能力。然而碳酸盐岩储层粗糙裂缝发育且形貌复杂,现有研究多未充分考虑裂缝粗糙度对溶蚀形貌演化的影响,并且酸蚀裂缝内非线性流动行为对导流能力的作用特性、溶蚀模式与导流能力难以准确评价。因此,开展了裂缝粗糙度、注酸速率以及裂缝酸浓度等因素影响下的粗糙裂缝酸蚀与导流特性研究,建立了粗糙裂缝溶蚀模式转变模型,量化了溶蚀模式对裂缝非线性流动系数的影响,提出了考虑非线性流动特征的酸蚀裂缝导流能力计算方法。试验与理论分析结果表明,由酸蚀形貌特征与酸突破时间可确定3种溶蚀模式,分别为均匀溶蚀模式、通道溶蚀模式以及面溶蚀模式,通过定义通道溶蚀系数可定量表征溶蚀模式类型。随着通道溶蚀系数增大,溶蚀程度提升,溶蚀模式由均匀溶蚀模式转变为通道溶蚀模式,进而转变为面溶蚀模式。当酸浓度增大时,控制溶蚀模式转变的边界溶蚀系数随之增大。通过对比不同溶蚀模式下的酸蚀裂缝非线性流动特性以及导流性能,发现通道溶蚀模式与面溶蚀模式具有相对较高的导流能力,考虑总注酸量以及储层应力环境等因素影响,通道溶蚀模式可产生较为理想的酸化效果。
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