CN112989716B - 一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法 - Google Patents

一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，包括如下步骤：S1、根据岩储层的岩石力学参数和酸压改造参数，计算酸压裂缝的长度和最大宽度；S2、计算酸压裂缝i位置处的内外压力差；S3、计算酸液在酸压裂缝i位置处的综合滤失系数；S4、以酸压裂缝为对象，重复步骤S1至步骤S3，迭代计算酸压裂缝长度、最大宽度和综合滤失系数；S5、设定一组岩板人工裂缝酸刻蚀测试缝宽，计算岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量；S6、计算酸压裂缝中部温度，该温度即为测试温度。本发明在计算过程中排除了酸压过程的酸液滤失，同时排除了酸压过程前置液和持续泵注过程对酸压刻蚀裂缝的降温，能够准确的计算岩板人工裂缝酸刻蚀测试的测试排量和测试温度。

Description

一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法
技术领域
本发明涉及碳酸盐岩储层酸压增产改造领域，具体涉及一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法。
背景技术
酸压增产改造工艺是碳酸盐岩储层最有效的增储上产手段之一，其目的是在碳酸盐岩储层内形成一条具有高导流能力的酸压刻蚀裂缝。酸压刻蚀裂缝的质量评价必须通过岩板人工裂缝的室内测试完成，该测试不仅是刻蚀导流能力评价的基础，也是酸压工艺技术方案设计与优化的依据。
岩板人工裂缝酸刻蚀测试的主要参数包括：测试缝宽、测试排量和测试温度。室内测试参数的尺度与油田酸压改造参数的尺度具有数量级差异(例如：室内测试排量以毫升为单位，油田酸压改造排量则以立方为单位)，将油田酸压改造参数准确的转化为室内测试参数是测试准确性的重要保障。因此，测试参数的准确计算是岩板人工裂缝酸刻蚀测试研究的重要工作。
目前，岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量主要以酸压施工排量为基础，通过雷若数相似进行计算，忽略了酸压过程的酸液滤失，转换后的测试排量大于实际值，导致测试过程中岩板人工裂缝的过度溶蚀。同时，在测试过程中往往粗略的将测试温度直接设定为碳酸盐岩储层温度，忽略了酸压过程前置液和持续泵注过程对酸压刻蚀裂缝的降温，使得测试温度大于实际值，同样造成测试过程中的岩板人工裂缝过度溶蚀。过度溶蚀的岩板人工裂缝不能准确反应酸压刻蚀裂缝的油气导流能力，无法正确指导酸压增产改造工艺的方案设计与优化。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，能够准确计算酸压刻蚀裂缝的滤失量，从而转化计算人工裂缝酸刻蚀的测试排量；同时能够准确计算酸压刻蚀裂缝的温度场，准确计算人工裂缝酸刻蚀的测试温度。
本发明通过下述技术方案实现：
一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，包括如下步骤：S1、根据油田工区碳酸盐岩储层的岩石力学参数和酸压改造参数，计算酸压裂缝的长度和最大宽度；S2、结合酸压裂缝形态参数，计算酸压裂缝i位置处的内外压力差；S3、根据油田工区碳酸盐岩储层的物性特征和酸液体系性能参数，计算酸液在酸压裂缝i位置处的综合滤失系数；S4、以酸压裂缝为对象，重复步骤S1至步骤S3，迭代计算酸压裂缝长度、最大宽度和综合滤失系数；S5、根据迭代后的酸压裂缝参数，设定一组岩板人工裂缝酸刻蚀测试缝宽，计算岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量；S6、结合油田工区碳酸盐岩储层岩石热物理参数，计算酸压裂缝中部温度，该温度即为岩板人工裂缝酸刻蚀测试温度。
步骤S1的具体方法如下：
S1-1、根据岩石力学参数、综合滤失系数，按照公式(1)，计算酸压裂缝长度L；
Figure BDA0002936402570000021
式中：L为酸压裂缝长度，m；v为碳酸盐岩储层岩石泊松比，无因次；qinj为酸压施工排量，m3/min；H为碳酸盐岩储层厚度，m；Ct为酸压裂缝综合滤失系数，
Figure BDA0002936402570000022
Q为酸压施工液量，m3；
S1-2、根据岩石力学参数和酸压裂缝长度，按照公式(2)，计算酸压裂缝的最大宽度W；
Figure BDA0002936402570000023
式中：W为酸压裂缝的最大宽度，m；E为碳酸盐岩储层岩石弹性模量，MPa；μa为酸压裂缝内酸液粘度，mPa·s。
步骤S2的具体方法如下：
忽略酸压裂缝在高度和宽度方向的压力变化和流体单元质量力影响，按照公式(3)计算酸压裂缝内的动量变化：
Figure BDA0002936402570000024
假设酸液泵注过程中的密度和粘度为静态值，忽略酸压裂缝壁面的滑脱效应，按照公式 (4)、(5)计算酸压裂缝i位置处的压力Pi；
Figure BDA0002936402570000025
边界条件
P1＝Pinj (5)
式中：i＝1，2，3，……，n，
Figure BDA0002936402570000031
Pi为酸压裂缝i位置处的压力，MPa；wi为酸压裂缝i位置处的宽度，m；Δx为酸压裂缝离散段长，m；Pinj为酸压裂缝缝口泵注压力，MPa；Pf为碳酸盐岩储层油藏压力，MPa；
按照公式(6)，计算酸压裂缝i位置处的内外压力差ΔPi；
ΔPi＝Pi-Pf (6)
式中：ΔPi为酸压裂缝i位置处内外压力差，MPa。
步骤S3的具体方法如下：
S3-1、按照公式(7)，计算酸压裂缝i位置处，受酸液粘度控制的滤失系数Cvi；
Figure BDA0002936402570000032
式中：Kf为碳酸盐岩储层渗透率，10-3μm2；
Figure BDA0002936402570000033
为碳酸盐岩储层孔隙度，小数；
S3-2、按照公式(8)，计算酸压裂缝i位置处，受储层岩石和流体压缩性控制的滤失系数Cci；
Figure BDA0002936402570000034
式中：Cf为油藏综合压缩系数，MPa-1；μf为碳酸盐岩储层流体粘度，mPa·s；
S3-3、按照公式(9)，计算酸压裂缝i位置处的综合滤失系数Cti；
Figure BDA0002936402570000035
S3-4、按照公式(10)，计算酸压裂缝综合滤失系数Ct；
Figure BDA0002936402570000036
步骤S4的具体方法如下：
S4-1、按照步骤S1至步骤S3，计算酸压裂缝长度Lj，最大宽度Wj和综合滤失系数
Figure BDA0002936402570000037
其中j＝1；
S4-2、利用步骤S3计算得到的酸压裂缝综合滤失系数，替换步骤S1中酸压裂缝综合滤失系数，重复步骤S1至S3，计算酸压裂缝长度Lj+1，最大宽度Wj+1和综合滤失系数
Figure BDA0002936402570000038
按照公式(11)标准，当酸压裂缝长度差异Ke小于0.02时，退出迭代计算，否则再次重复迭代步骤S1至步骤S3，直到满足公式(11)标准；
Figure BDA0002936402570000041
式中，j为步骤S1至步骤S3的迭代次数，j＝1，2，3，……；
S4-3、完成迭代后，记录酸压裂缝长度为L，酸压裂缝最大宽度为W，酸压裂缝综合滤失系数为Ct。
步骤S5的具体方法如下：
S5-1、根据综合滤失系数和酸压裂缝参数，按照公式(12)，计算酸压有效排量qeff和平均裂缝宽度Wave；
Figure BDA0002936402570000042
/>
式中，qeff为酸压有效排量，m3/min；Wave为平均裂缝宽度，m；
S5-2、结合酸液幂律流体的粘度方程，按照公式(13)、(14)，计算酸压裂缝内的酸液流动雷诺数NRe，f；
Figure BDA0002936402570000043
式中，ρa为酸液密度，kg/m3；k为酸液的稠度系数，Pa·sn；n为酸液的流态指数，无因次；联立得出，酸压裂缝内的酸液流动雷诺数为NRe，f；
Figure BDA0002936402570000044
S5-3、按照公式(15)，计算岩板人工裂缝的流动雷诺数为NRe，p；
Figure BDA0002936402570000051
采用雷诺数相似法则，将酸压裂缝内的酸液流动雷诺数等于岩板人工裂缝的流动雷诺数，设定一组岩板人工裂缝酸刻蚀测试缝宽为：0.001m、0.002m、0.003m、0.004m、0.005m和 0.005m，按照公式(16)，计算得出相应的岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量；
Figure BDA0002936402570000052
式中，Hp为岩板人工裂缝高度，m；qp为岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量，ml/min；Wp为岩板人工裂缝酸刻蚀测试缝宽，m。
步骤S6的具体方法如下：
根据热交换的能量守恒定律，酸压裂缝内流体和碳酸盐岩储层岩体的能量守恒定律表示为公式(17)：
Figure BDA0002936402570000053
式中，Tf为酸压裂缝内流体温度，℃；Kf，eff为酸压裂缝内流体热传导系数，J/(m·s·K)； cf为酸压裂缝内流体比热，J/(kg·K)；ρf为酸压裂缝内流体密度，kg/m3；Tm为碳酸盐岩储层岩体温度，℃；Km，eff为碳酸盐岩储层岩体热传导系数，J/(m·s·℃)；cs为碳酸盐岩储层岩体比热，J/(kg·K)；ρs为碳酸盐岩储层岩体的密度，kg/m3；hmf为裂缝壁面岩石向流体的传热系数，J/(m·s·℃)；αf为裂缝网络的比表面积，m-1。
酸压裂缝内的传热包括：热储集、裂缝方向的对流换热、纵向弥散和流体与裂缝壁面的热传导，传热方程简化为公式(18)：
Figure BDA0002936402570000054
利用拉普拉斯变换，同时忽略碳酸盐岩储层岩体和酸压裂缝内流体的热储集、纵向能量弥散影响，酸压裂缝内温度场表示为公式(19)：
Figure BDA0002936402570000061
式中，ca为酸液的比热，J/(kg·℃)；x为酸压裂缝在x的位置，m；
当x＝L/2、t＝Q/qinj时，按照公式(19)，计算得出酸压裂缝的中部温度，即岩板人工裂缝酸刻蚀测试温度Tp。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，用于岩板人工裂缝酸刻蚀室内测试参数的确定，为碳酸盐岩储层酸压增产改造方案的设计与优化提供依据；
2、本发明一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，在岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量的计算中引入有效酸压排量，排除了滤失的影响，保证了测试的准确性；
3、本发明一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，岩板人工裂缝酸刻蚀测试温度采用裂缝中部温度，比直接使用储层温度更为准确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1酸压裂缝长度方向上的内外压力差分布；
图2酸压裂缝长度方向上的综合滤失系数分布。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，包括如下步骤：
步骤S1，调研油田工区碳酸盐岩储层的岩石力学参数和酸压改造参数得到：碳酸盐岩储层的岩石泊松比为0.25、弹性模量为15000MPa、储层厚度为50m、酸压施工排量为4m3/min、酸压裂缝综合滤失系数为
Figure BDA0002936402570000062
酸压施工液量为240m3、酸液粘度为30mPa·s。
利用公式(1)，计算得到酸压裂缝缝长为123.28m；利用公式(2)，计算得到酸压裂缝最大缝宽为0.0067m。
步骤S2，获取酸压裂缝缝口泵注压力为60MPa，碳酸盐岩储层油藏压力为28MPa；按照公式(3)～(6)，计算酸压裂缝任意位置处的压力和内外压力差，得到整个裂缝长度上的压力和内外压力差分布。酸压裂缝长度方向上的内外压力差分布如图1所示。
步骤S3，获取碳酸盐岩储层渗透率为5×10-3μm2，储层孔隙度为0.2，储层流体粘度为 2mPa·s，油藏综合压缩系数为0.006MPa-1；按照公式(7)～(10)，计算酸压裂缝任意位置处的综合滤失系数和酸压裂缝综合滤失系数。计算得出，酸压裂缝综合滤失系数为
Figure BDA0002936402570000071
酸压裂缝长度方向上的综合滤失系数分布如图2所示。
步骤S4，利用步骤S3计算得到的酸压裂缝综合滤失系数，按照步骤S1至步骤S3，迭代计算酸压裂缝长度、最大宽度和综合滤失系数，迭代2次后酸压裂缝长度差异为0.01457，达到退出迭代计算标准，每次迭代后的酸压裂缝长度和酸压裂缝长度差异如表1所示。迭代完成后，得到酸压裂缝长度为77.56m、酸压裂缝最大宽度为0.0053m、酸压裂缝综合滤失系数为
Figure BDA0002936402570000072
表1迭代过程中酸压裂缝长度及变化差异
迭代次数 酸压裂缝长度，m 酸压裂缝长度变化差异
0 123.28 /
1 76.44 0.37994
2 77.56 0.01457
步骤S5，获取酸液的流态指数为1，岩板人工裂缝高度为0.05m；按照公式(12)，计算得到酸压有效排量为2.72m3/min、平均裂缝宽度为0.00417m。设定一组岩板人工裂缝酸刻蚀测试缝宽，按照公式(13)～(16)，计算得出对应的岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量，结果如表2所示。
表2不同岩板人工裂缝测试宽度条件下对应的测试排量
Figure BDA0002936402570000073
步骤S6，获取酸液密度为1010Kg/m3、酸液比热为4180J/(kg·K)、碳酸盐岩储层岩体热传导系数为2.6J/(m·s·K)、碳酸盐岩储层岩体密度为2500Kg/m3、碳酸盐岩储层岩体比热为1070 J/(kg·K)、碳酸盐岩储层岩体温度为80℃；按照公式(17)～(19)计算得到岩板人工裂缝酸刻蚀测试温度为53.5℃。
综上计算得到，岩板人工裂缝酸刻蚀测试的宽度、排量和温度参数如表3所示。
表3不同岩板人工裂缝测试宽度条件下的测试排量和测试温度
Figure BDA0002936402570000081
本发明岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，在计算过程中排除了酸压过程的酸液滤失，同时排除了酸压过程前置液和持续泵注过程对酸压刻蚀裂缝的降温，能够准确的计算岩板人工裂缝酸刻蚀测试的测试排量和测试温度，避免测试过程中岩板人工裂缝的过度溶蚀。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据油田工区碳酸盐岩储层的岩石力学参数、综合滤失系数和酸压改造参数，计算酸压裂缝的长度和最大宽度；S2、结合酸压裂缝形态参数，计算酸压裂缝i位置处的内外压力差；S3、根据油田工区碳酸盐岩储层的物性特征和酸液体系性能参数，计算酸液在酸压裂缝i位置处的综合滤失系数；S4、以酸压裂缝为对象，重复步骤S1至步骤S3，迭代计算酸压裂缝长度、最大宽度和综合滤失系数；S5、根据迭代后的酸压裂缝参数，设定一组岩板人工裂缝酸刻蚀测试缝宽，计算岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量；S6、结合油田工区碳酸盐岩储层岩石热物理参数，计算酸压裂缝中部温度，该温度即为岩板人工裂缝酸刻蚀测试温度；
步骤S5的具体方法如下：
S5-1、根据综合滤失系数和酸压裂缝参数，按照公式(12)，计算酸压有效排量qeff和平均裂缝宽度Wave；
Figure FDA0004016570480000011
式中，qeff为酸压有效排量，m3/min；Wave为平均裂缝宽度，m；qinj为酸压施工排量，m3/min；L为酸压裂缝长度，m；H为碳酸盐岩储层厚度，m；Ct为酸压裂缝综合滤失系数；W为酸压裂缝的最大宽度，m；Q为酸压施工液量，m3；
S5-2、结合酸液幂律流体的粘度方程，按照公式(13)、(14)，计算酸压裂缝内的酸液流动雷诺数NRe,f；
Figure FDA0004016570480000012
式中，ρa为酸液密度，kg/m3；k为酸液的稠度系数，Pa·sn；n为酸液的流态指数，无因次；联立得出，酸压裂缝内的酸液流动雷诺数为NRe,f；
Figure FDA0004016570480000021
S5-3、按照公式(15)，计算岩板人工裂缝的流动雷诺数为NRe,p；
Figure FDA0004016570480000022
采用雷诺数相似法则，将酸压裂缝内的酸液流动雷诺数等于岩板人工裂缝的流动雷诺数，设定一组岩板人工裂缝酸刻蚀测试缝宽为：0.001m、0.002m、0.003m、0.004m、0.005m和0.005m，按照公式(16)，计算得出相应的岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量；
Figure FDA0004016570480000023
式中，Hp为岩板人工裂缝高度，m；qp为岩板人工裂缝酸刻蚀测试排量，ml/min；Wp为岩板人工裂缝酸刻蚀测试缝宽，m；
步骤S6的具体方法如下：
根据热交换的能量守恒定律，酸压裂缝内流体和碳酸盐岩储层岩体的能量守恒定律表示为公式(17)：
Figure FDA0004016570480000024
式中，Tf为酸压裂缝内流体温度，℃；Kf,eff为酸压裂缝内流体热传导系数，J/(m·s·K)；cf为酸压裂缝内流体比热，J/(kg·K)；ρf为酸压裂缝内流体密度，kg/m3；Tm为碳酸盐岩储层岩体温度，℃；Km,eff为碳酸盐岩储层岩体热传导系数，J/(m·s·℃)；cs为碳酸盐岩储层岩体比热，J/(kg·K)；ρs为碳酸盐岩储层岩体的密度，kg/m3；hmf为裂缝壁面岩石向流体的传热系数，J/(m·s·℃)；αf为裂缝网络的比表面积，m-1；
酸压裂缝内的传热包括：热储集、裂缝方向的对流换热、纵向弥散和流体与裂缝壁面的热传导，传热方程简化为公式(18)：
Figure FDA0004016570480000031
利用拉普拉斯变换，同时忽略碳酸盐岩储层岩体和酸压裂缝内流体的热储集、纵向能量弥散影响，酸压裂缝内温度场表示为公式(19)：
Figure FDA0004016570480000032
式中，ca为酸液的比热，J/(kg·℃)；x为酸压裂缝在x的位置，m；H为碳酸盐岩储层厚度，m；qeff为酸压有效排量，m3/min；Q为酸压施工液量，m3；qinj为酸压施工排量，m3/min；L为酸压裂缝长度，m；
当x＝L/2、t＝Q/qinj时，按照公式(19)，计算得出酸压裂缝的中部温度，即岩板人工裂缝酸刻蚀测试温度Tp。
2.根据权利要求1所述的一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，其特征在于，步骤S1的具体方法如下：
S1-1、根据岩石力学参数、综合滤失系数，按照公式(1)，计算酸压裂缝长度L；
Figure FDA0004016570480000033
式中：L为酸压裂缝长度，m；v为碳酸盐岩储层岩石泊松比，无因次；qinj为酸压施工排量，m3/min；H为碳酸盐岩储层厚度，m；Ct为酸压裂缝综合滤失系数，
Figure FDA0004016570480000034
Q为酸压施工液量，m3；
S1-2、根据岩石力学参数和酸压裂缝长度，按照公式(2)，计算酸压裂缝的最大宽度W；
Figure FDA0004016570480000035
式中：W为酸压裂缝的最大宽度，m；E为碳酸盐岩储层岩石弹性模量，MPa；μa为酸压裂缝内酸液粘度，mPa·s。
3.根据权利要求1所述的一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，其特征在于，步骤S2的具体方法如下：
忽略酸压裂缝在高度和宽度方向的压力变化和流体单元质量力影响，按照公式(3)计算酸压裂缝内的动量变化：
Figure FDA0004016570480000041
假设酸液泵注过程中的密度和粘度为静态值，忽略酸压裂缝壁面的滑脱效应，按照公式(4)、(5)计算酸压裂缝i位置处的压力Pi；
Figure FDA0004016570480000042
边界条件
P1＝Pinj (5)
式中：i＝1,2,3,······,n，
Figure FDA0004016570480000043
Pi为酸压裂缝i位置处的压力，MPa；wi为酸压裂缝i位置处的宽度，m；△x为酸压裂缝离散段长，m；Pinj为酸压裂缝缝口泵注压力，MPa；Pf为碳酸盐岩储层油藏压力，MPa；qinj为酸压施工排量，m3/min；H为碳酸盐岩储层厚度，m；μa为酸压裂缝内酸液粘度，mPa·s；W为酸压裂缝的最大宽度，m
按照公式(6)，计算酸压裂缝i位置处的内外压力差△Pi；
ΔPi＝Pi-Pf (6)
式中：△Pi为酸压裂缝i位置处内外压力差，MPa。
4.根据权利要求1所述的一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，其特征在于，步骤S3的具体方法如下：
S3-1、按照公式(7)，计算酸压裂缝i位置处，受酸液粘度控制的滤失系数Cvi；
Figure FDA0004016570480000044
式中：Kf为碳酸盐岩储层渗透率，10-3μm2；φ为碳酸盐岩储层孔隙度，小数；△Pi为酸压裂缝i位置处内外压力差，MPa；μa为酸压裂缝内酸液粘度，mPa·s；
S3-2、按照公式(8)，计算酸压裂缝i位置处，受储层岩石和流体压缩性控制的滤失系数Cci；
Figure FDA0004016570480000051
式中：Cf为油藏综合压缩系数，MPa-1；μf为碳酸盐岩储层流体粘度，mPa·s；
S3-3、按照公式(9)，计算酸压裂缝i位置处的综合滤失系数Cti；
Figure FDA0004016570480000052
S3-4、按照公式(10)，计算酸压裂缝综合滤失系数Ct；
Figure FDA0004016570480000053
5.根据权利要求1所述的一种岩板人工裂缝酸刻蚀测试参数计算方法，其特征在于，步骤S4的具体方法如下：
S4-1、按照步骤S1至步骤S3，计算酸压裂缝长度Lj，最大宽度Wj和综合滤失系数
Figure FDA0004016570480000054
其中j＝1；
S4-2、利用步骤S3计算得到的酸压裂缝综合滤失系数，替换步骤S1中酸压裂缝综合滤失系数，重复步骤S1至S3，计算酸压裂缝长度Lj+1，最大宽度Wj+1和综合滤失系数
Figure FDA0004016570480000055
按照公式(11)标准，当酸压裂缝长度差异Ke小于0.02时，退出迭代计算，否则再次重复迭代步骤S1至步骤S3，直到满足公式(11)标准；
Figure FDA0004016570480000056
式中，j为步骤S1至步骤S3的迭代次数，j＝1,2,3,······；
S4-3、完成迭代后，记录酸压裂缝长度为L，酸压裂缝最大宽度为W，酸压裂缝综合滤失系数为Ct。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102587886A (zh) * 2012-03-20 2012-07-18 西南石油大学 一种酸蚀裂缝导流能力的测试装置及测试方法
CN108104789A (zh) * 2018-01-31 2018-06-01 西南石油大学 一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法
CN108868731A (zh) * 2018-06-30 2018-11-23 西南石油大学 一种裂缝性储层酸压动态综合滤失系数的计算方法
CN110359900A (zh) * 2018-03-13 2019-10-22 西南石油大学 一种碳酸盐岩储层酸压施工参数的优化方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060058197A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-16 Brown J E Selective fracture face dissolution
US7723272B2 (en) * 2007-02-26 2010-05-25 Baker Hughes Incorporated Methods and compositions for fracturing subterranean formations
CN110609974B (zh) * 2019-09-09 2022-09-16 西南石油大学 一种考虑蚓孔扩展的酸压裂缝动态滤失计算方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102587886A (zh) * 2012-03-20 2012-07-18 西南石油大学 一种酸蚀裂缝导流能力的测试装置及测试方法
CN108104789A (zh) * 2018-01-31 2018-06-01 西南石油大学 一种裂缝可调式暂堵酸压转向性能测试装置以及评价方法
CN110359900A (zh) * 2018-03-13 2019-10-22 西南石油大学 一种碳酸盐岩储层酸压施工参数的优化方法
CN108868731A (zh) * 2018-06-30 2018-11-23 西南石油大学 一种裂缝性储层酸压动态综合滤失系数的计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
温度影响的压后压力降落分析;杨泽超等;《油气井测试》;20070228(第01期);第8-10页 *

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