大牛地馬家溝組儲(chǔ)層酸壓殘酸規(guī)律

張永春， 夏熙， 牟建業(yè)*， 李曉明， 李月麗

(1.中國(guó)石化華北油氣分公司石油工程技術(shù)研究院， 鄭州 450006； 2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 102249)

大牛地馬家溝組為碳酸鹽巖儲(chǔ)層，其特點(diǎn)是埋藏深、儲(chǔ)層致密、滲透率低、巖性復(fù)雜，主要礦物成分為白云巖、灰?guī)r，部分層位發(fā)育膏巖，還含部分雜質(zhì)[1-5]。酸化壓裂是碳酸鹽巖儲(chǔ)層改造的有效增產(chǎn)措施，通過(guò)將酸液注入儲(chǔ)層進(jìn)行壓裂，與巖石礦物產(chǎn)生酸巖反應(yīng)，溶蝕裂縫壁面。在壓裂的同時(shí)，不僅解除近井地帶堵塞，且能有效增大酸蝕縫長(zhǎng)，溝通遠(yuǎn)井儲(chǔ)層，改善儲(chǔ)層滲流能力[6-8]。但致密儲(chǔ)層改造中殘酸對(duì)對(duì)儲(chǔ)層傷害可能對(duì)產(chǎn)能造成嚴(yán)重影響，針對(duì)儲(chǔ)層傷害方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度進(jìn)行了研究。王達(dá)等[9]通過(guò)理論計(jì)算以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于基質(zhì)孔隙型灰?guī)r儲(chǔ)層，采用適當(dāng)?shù)纳畲┩杆峄熘黩究坠に嚳蓪?shí)現(xiàn)一定幅度的提產(chǎn)；董沅武等[10]研究了江漢油田硬石膏膠結(jié)的低滲透砂巖油藏壓裂過(guò)程中水敏性傷害的原因是硬石膏導(dǎo)致的水化膨脹和溶解再沉淀；鄧鵬等[11]研究了酸巖反應(yīng)前后巖石宏觀和微觀結(jié)構(gòu)特征變化，實(shí)驗(yàn)分析了巖石力學(xué)特性損傷及其規(guī)律；李新勇等[12]研究了灰?guī)r酸巖反應(yīng)前后微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)強(qiáng)度的變化規(guī)律；李憲文等[13]研究了在灰?guī)r與白云巖的儲(chǔ)層條件下，不同酸液濃度對(duì)酸蝕裂縫導(dǎo)流能力的影響變化規(guī)律；Assem等[14]通過(guò)研究不同酸濃度、巖心初始滲透率、巖心長(zhǎng)度、溫度、流速和螯合劑與鐵的摩爾比對(duì)巖心的影響，分析了碳酸鹽巖酸化過(guò)程中鐵沉淀的影響；Wang等[15]研究了在超高溫條件下酸化對(duì)低滲透砂巖儲(chǔ)層的傷害機(jī)理，實(shí)驗(yàn)研究了酸巖反應(yīng)中礦物結(jié)構(gòu)的破壞和酸化二次產(chǎn)物在孔吼中的遷移堵塞；Mirkhoshhal等[16]在孔隙尺度下研究了酸化過(guò)程中儲(chǔ)層傷害機(jī)理，分析認(rèn)為酸-油乳狀液和酸化沉淀的形成是造成地層損害的主要因素。綜上所述，國(guó)內(nèi)外目前主要對(duì)酸化后巖石力學(xué)性質(zhì)變化和酸化生成物影響進(jìn)行了分析研究，但尚未對(duì)酸化對(duì)儲(chǔ)層滲透率傷害尤其是殘酸傷害分析進(jìn)行系統(tǒng)研究。

大牛地馬家溝組天然氣豐度和單井產(chǎn)量低，因此酸化壓裂是大牛地氣田主要增產(chǎn)措施，該氣田施工規(guī)模大，改造層次多，酸化工藝復(fù)雜多樣[17-20]。針對(duì)酸壓過(guò)程中殘酸對(duì)儲(chǔ)層傷害問(wèn)題，現(xiàn)采用大牛地馬家溝組儲(chǔ)層巖心和現(xiàn)場(chǎng)配比酸液體系，開(kāi)展從孔隙介質(zhì)、微裂縫和酸蝕裂縫等不同介質(zhì)形態(tài)的滲透率傷害實(shí)驗(yàn)，從宏觀和微觀尺度下觀測(cè)殘酸對(duì)不同介質(zhì)形態(tài)巖樣的傷害影響，分析殘酸傷害規(guī)律。對(duì)降低傷害措施、改善酸壓效果、提高單井產(chǎn)量和區(qū)塊整體采收率有重要意義。

1 殘酸傷害測(cè)試實(shí)驗(yàn)方法

1.1 基質(zhì)殘酸傷害測(cè)試

選取大牛地馬家溝組天然巖心，經(jīng)過(guò)線切割加工為Φ25 mm×50 mm巖心巖樣，以該巖心巖樣作為孔隙介質(zhì)傷害測(cè)試樣品，然后利用巖心酸化驅(qū)替儀對(duì)巖心進(jìn)行殘酸驅(qū)替，測(cè)定殘酸污染前后巖樣的滲透率，計(jì)算殘酸對(duì)巖樣的傷害率。實(shí)驗(yàn)步驟如下。

步驟1巖心初始滲透率K0測(cè)定。將巖心烘干后放入夾持器，讓氮?dú)獬掷m(xù)通過(guò)巖心夾持器直至流量及壓差穩(wěn)定后，讀取流量計(jì)示數(shù)Q0，同時(shí)記錄入口端壓力P1。出口端壓力P2為大氣壓力P0=0.1 MPa，μ為氮?dú)怵ざ?，L為巖心長(zhǎng)度，A為橫截面積，則巖心初始滲透率K0計(jì)算公式為

(1)

步驟2對(duì)巖心進(jìn)行CT掃描。樣品尺寸為Φ25 mm×50 mm，掃描體元分辨率10 μm，標(biāo)記掃描方向，掃描圖像中黑色為孔隙空間，淺色為巖心基質(zhì)。

步驟3殘酸對(duì)巖心傷害過(guò)程。將配制好的殘酸500 mL裝入高壓容器，同時(shí)加熱至地層溫度90 ℃，恒壓驅(qū)替(因巖心滲透率小)殘酸1 h。然后模擬殘酸返排，配制標(biāo)準(zhǔn)鹽水500 mL，將巖心取出轉(zhuǎn)換方向再重新放入夾持器，在相同恒定壓差下反向驅(qū)替1 h，將殘酸驅(qū)出。

步驟4殘酸驅(qū)替后滲透率K1測(cè)定。按照步驟1方法測(cè)殘酸污染巖心，殘酸傷害率計(jì)算公式為

η=(K0-K1)/K0×100%

(2)

步驟5對(duì)殘酸污染后的巖心進(jìn)行CT掃描。掃描分辨率10 μm，從相同方向掃描，然后對(duì)比污染前后CT掃描圖像。

圖1 巖心酸化驅(qū)替儀Fig.1 Acidizing displacement instrument

1.2 微裂縫殘酸傷害測(cè)試

通過(guò)巴西劈裂使Φ25 mm×50 mm巖心形成貫穿巖心的裂縫，利用劈裂巖心的裂縫模擬天然裂縫形態(tài)，進(jìn)行殘酸傷害測(cè)試，計(jì)算殘酸傷害率。實(shí)驗(yàn)步驟如下。

步驟1將巖樣放入劈裂夾具內(nèi)，保證巖樣上下兩根墊條與巖樣中心面處于同一平面內(nèi)，固定好巖樣后，加載壓力直至破壞，形成一條溝通巖心兩端面的裂縫。

步驟2利用透明膠帶纏繞劈裂巖心柱面，固定巖樣并且保持裂縫閉合，防止巖心裂縫兩端在驅(qū)替過(guò)程中脫落，然后放入巖心夾持器。

步驟3按照1.1節(jié)中步驟1測(cè)定巖樣滲透率，用恒壓模式驅(qū)替殘酸流過(guò)巖心，驅(qū)替時(shí)長(zhǎng)為1 h，然后再反向驅(qū)替標(biāo)準(zhǔn)鹽水1 h。

步驟4殘酸驅(qū)替后進(jìn)行氣測(cè)滲透率，計(jì)算殘酸傷害率。然后剪開(kāi)透明膠帶，打開(kāi)裂縫剖面，觀測(cè)殘酸流經(jīng)裂縫后的剖面形態(tài)。

1.3 酸蝕裂縫導(dǎo)流殘酸傷害測(cè)試

針對(duì)酸蝕裂縫導(dǎo)流能力傷害，進(jìn)行了3組巖板的酸蝕裂縫導(dǎo)流能力測(cè)試，1組無(wú)殘酸污染，而另外2組殘酸污染后測(cè)導(dǎo)流能力。對(duì)巖板通酸后分別驅(qū)替鹽水和殘酸，通過(guò)兩組巖板導(dǎo)流能力對(duì)比，計(jì)算殘酸對(duì)巖板導(dǎo)流能力的傷害率。

(1)按照API標(biāo)準(zhǔn)加工長(zhǎng)度為178 mm，寬度為37.8 mm，厚度為20 mm的巖板，配制20%膠凝酸3 L和殘酸500 mL。

(2)將巖板置于標(biāo)準(zhǔn)鹽水中浸泡24 h，晾干后在巖板周圍均勻涂膠，防止酸液驅(qū)替過(guò)程中從巖板與導(dǎo)流室之間的縫隙泄露，并稱量巖板涂膠后的質(zhì)量。

(3)酸液驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。巖板放入酸液驅(qū)替導(dǎo)流槽中，設(shè)置兩塊巖板間距離6 mm模擬縫寬。配制酸液裝入酸罐中，連接管線。導(dǎo)流槽、酸罐置于恒溫箱中，進(jìn)行漏液測(cè)試后，加熱至指定溫度(90 ℃)，預(yù)熱2 h，使酸液加熱至指定溫度。施加回壓7 MPa，設(shè)定排量(50 mL/min)進(jìn)行驅(qū)替60 min，停止注酸后改用殘酸驅(qū)替10 min，最后再進(jìn)行鹽水驅(qū)替，直至將裂縫及管線中的酸液和殘酸全部驅(qū)出，停泵。

(4)冷卻后拆卸導(dǎo)流室，取出巖樣，把操作臺(tái)及所有部件用清水清洗，然后稱重巖樣，驅(qū)替前后質(zhì)量變化為巖溶量。

(5)裂縫導(dǎo)流能力測(cè)試。將酸蝕巖板放入導(dǎo)流槽中，連接管線，施加閉合應(yīng)力，給定驅(qū)替排量，測(cè)量穩(wěn)定驅(qū)替壓差，計(jì)算導(dǎo)流能力。施加的有效閉合應(yīng)力為10～60 MPa，加載閉合壓力至下一個(gè)閉合壓力，直至加載到設(shè)定的最大閉合壓力值時(shí)結(jié)束，每個(gè)閉合壓力穩(wěn)定5 min。然后通過(guò)軟件將實(shí)時(shí)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出不同閉合壓力下的酸蝕裂縫導(dǎo)流能力值。

(3)

式(3)中：w為縫寬；q為排量；Δp為驅(qū)替壓差；μ為黏度；h為縫高；L為兩測(cè)壓點(diǎn)距離這；kf為裂縫滲透率。

2 酸液體系

現(xiàn)場(chǎng)酸液體系主要為膠凝酸，酸液配方為20%HCl+1.0%緩蝕劑+0.2%鐵離子穩(wěn)定劑+0.2%助排劑+0.45%增稠劑，攪拌30 min后的鮮酸如圖2(a)所示。

殘酸制備方法：加入碳酸鈣粉末與酸液反應(yīng)，利用pH試紙測(cè)試液體pH，直至接近中和時(shí)，過(guò)濾掉反應(yīng)殘?jiān)?，然后將其置?0 ℃水浴鍋中破膠6 h，制備得到殘酸，如圖2(b)所示。

通過(guò)開(kāi)展膠凝酸鮮酸及殘酸流變測(cè)試，對(duì)大牛地馬家溝組在用酸液性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如圖3所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，膠凝酸鮮酸在溫度90 ℃下剪切60 min，酸液黏度低于10 mPa·s，說(shuō)明酸液增黏性能較差，影響酸壓效果；膠凝酸殘酸在溫度90 ℃條件下5 h自動(dòng)破膠后，破膠液有拉絲現(xiàn)象，破膠液黏度約為2 mPa·s，破膠效果一般，影響殘酸的返排效果。

表面張力是指垂直作用在液體表面單位長(zhǎng)度上的力，其在數(shù)值上與單位表面上的自由能相等。表面張力越低，越有利于降低毛管阻力，從而增大破膠殘液的返排能力。

圖2 膠凝酸鮮酸和殘酸Fig.2 Fresh and residual acid of gelling acid

圖3 170 s-1剪切速率下的黏度曲線Fig.3 Viscosity curve at 170 s-1 shear rate

配制了3組現(xiàn)場(chǎng)酸液，90 ℃高溫破膠6 h后形成殘酸，測(cè)試了3組殘酸表面張力。測(cè)試結(jié)果如表1所示，可以看出，殘酸表面張力較大，返排效果較差。

表1 殘酸表面張力測(cè)試結(jié)果Table 1 Surface tension test results of spent acid

3 宏觀傷害規(guī)律

通過(guò)對(duì)比殘酸驅(qū)替前后巖心和巖板表面直觀的變化，根據(jù)氣測(cè)滲透率計(jì)算殘酸傷害率，分析殘酸傷害規(guī)律。

3.1 基質(zhì)傷害規(guī)律

孔隙介質(zhì)傷害主要分為吸附和堵塞傷害，馬家溝組儲(chǔ)層非常致密，孔喉細(xì)小，且酸液增稠劑為聚合物，現(xiàn)場(chǎng)施工中，有些聚合物溶脹不均勻，進(jìn)入地層后難以破膠形成絮團(tuán)，尺寸較大的絮團(tuán)無(wú)法進(jìn)入孔隙，滯留吸附在表面，而小尺寸的聚合物雖然能進(jìn)入孔隙，但不易返排出來(lái)，殘留在孔隙內(nèi)部造成堵塞。利用馬家溝組巖心進(jìn)行了3組殘酸測(cè)試，如圖4所示，巖心入口端面有少量白色聚合物吸附在表面?？紫督橘|(zhì)殘酸傷害測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示，殘酸傷害率均在30%以上，尤其在巖心滲透率極低條件下，進(jìn)入巖石孔隙的殘損更加不易返排出來(lái)，殘酸對(duì)儲(chǔ)層傷害影響更大。

表2 孔隙介質(zhì)殘酸傷害測(cè)試結(jié)果Table 2 Test results of spent acid damage in porous media

圖4 殘酸傷害后巖心Fig.4 Rock specimen after spent acid damage

3.2 天然裂縫殘酸傷害規(guī)律

殘酸進(jìn)入天然裂縫后，部分殘酸滯留裂縫里，導(dǎo)致滲透率下降。利用劈裂巖心形成裂縫模擬天然裂縫，進(jìn)行了3組殘酸傷害測(cè)試，如圖5所示，裂縫表面能見(jiàn)部分白色聚合物，說(shuō)明部分殘酸滯留裂縫里，造成殘酸傷害。相對(duì)于孔隙介質(zhì)，殘酸對(duì)天然裂縫傷害率較低，傷害率10%～20%實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示，相對(duì)于孔隙介質(zhì)，殘酸對(duì)天然裂縫傷害率較低，傷害率10%～20%。同樣，裂縫巖心滲透率越高，殘酸滯留越少，也越容易返排出去，進(jìn)而殘酸對(duì)巖心傷害影響越小。

表3 天然裂縫殘酸傷害測(cè)試結(jié)果Table 3 Test results of spent acid damage in natural fracture

3.3 酸蝕裂縫導(dǎo)流殘酸傷害規(guī)律

酸液驅(qū)替前后、導(dǎo)流能力測(cè)試前后巖板表面形狀如圖6所示。進(jìn)行了3組導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)，組1為無(wú)殘酸污染，組2和組3均為殘酸污染，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)保證結(jié)果可靠。目標(biāo)儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，巖板腐蝕后裂縫表面較粗糙，腐蝕痕跡明顯。各組巖板在不同閉合應(yīng)力下的導(dǎo)流能力如圖7所示，結(jié)果表明，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)下，導(dǎo)流能力和閉合應(yīng)力近似直線，閉合應(yīng)力對(duì)導(dǎo)流能力影響較大，低閉合應(yīng)力下，裂縫表面變形不嚴(yán)重，導(dǎo)流能力較高。60 min接觸時(shí)間下，巖板溶蝕質(zhì)量分別為52.2 g和53.7 g；酸蝕裂縫表面粗糙，在較高應(yīng)力下，導(dǎo)流能力仍較高。當(dāng)閉合應(yīng)力達(dá)到一定值，表面變形達(dá)到極限，巖板甚至壓碎，之后的導(dǎo)流能力隨閉合應(yīng)力下降變慢，導(dǎo)流能力測(cè)試后的巖板照片也顯示部分巖板壓碎。如表4所示，在50 MPa閉合應(yīng)力下，無(wú)殘酸污染時(shí)，導(dǎo)流能力為56.5 D·cm。殘酸污染后導(dǎo)流能力為51.6 D·cm和50.8 D·cm，變化較小，表明酸蝕裂縫形態(tài)下，相較于基質(zhì)和微裂縫，流動(dòng)空間足夠大，隨著返排液在壁面間流動(dòng)并沖刷酸蝕裂縫壁面，殘酸非常容易返排。

圖5 天然裂縫殘酸驅(qū)替前后Fig.5 Acid displacement of natural fracture

圖6 60 min酸巖接觸時(shí)間下巖板通酸前后、導(dǎo)流能力測(cè)試前后圖片F(xiàn)ig.6 Acid displacement and conductivity test

表4 酸蝕裂縫導(dǎo)流能力測(cè)試結(jié)果Table 4 Test results of conductivity of acid etching fracture

圖7 60 min酸巖接觸時(shí)間導(dǎo)流能力測(cè)試Fig.7 Conductivity test for 60 min acid-rock time

由于酸蝕裂縫導(dǎo)流能力較高，殘酸容易排除，污染后僅少量殘酸滯留在裂縫中(實(shí)驗(yàn)后裂縫表面能見(jiàn)少量殘酸)，殘酸污染后導(dǎo)流能力與未污染時(shí)的非常接近，說(shuō)明殘酸對(duì)酸蝕裂縫導(dǎo)流能力影響較小，污染機(jī)理為堵塞傷害。

4 微觀傷害規(guī)律

殘酸傷害主要分為堵塞傷害和吸附傷害，通過(guò)巖心殘酸污染前后的CT掃描和電鏡掃描觀測(cè)巖屑的殘酸吸附，分析殘酸傷害變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖8所示，其中，電鏡掃描儀進(jìn)行聚合物吸附測(cè)試。

馬五7層位3 064 m深的DK13-FP8井巖心殘酸污染前后CT掃描對(duì)比如圖9所示?？梢钥闯?，孔隙發(fā)育明顯，初始滲透率為0.379 1 mD。從左到右分別為入口、中間、出口位置。以紅色圓圈標(biāo)注了殘酸驅(qū)替前后巖心的相同位置，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，入口、中間處污染較嚴(yán)重，出口污染輕，殘酸進(jìn)入孔隙后，聚合物絮團(tuán)堵塞孔隙，孔隙度減小，滲透率下降，污染后滲透率為0.261 5 mD。

圖8 實(shí)驗(yàn)設(shè)備Fig.8 Experimental equipment

馬五6層位3 034 m深的DK13-FP8井巖心殘酸驅(qū)替前后CT掃描對(duì)比如圖10所示。可以看出，基質(zhì)致密，孔隙發(fā)育較少，滲透低，初始滲透率為0.076 7 mD。從左到右分別為入口、中間、出口位置。入口處污染較嚴(yán)重，中間、出口污染輕，為主要為聚合物滯留傷害。因滲透率較低，殘酸難進(jìn)入深部。

馬五5層位3 112 m深的D1-530井巖心殘酸污染前后CT掃描如圖11所示，可以看出，孔隙發(fā)育極少，滲透率低，初始滲透率為0.004 5 mD。從左到右分別為入口、中間、出口位置。入口處污染較嚴(yán)重，中間、出口污染輕，殘酸滯留堵塞細(xì)小孔隙。由于基質(zhì)致密，孔隙極少，殘酸難進(jìn)入深部，堵塞細(xì)小孔隙后也難以返排出來(lái)。

圖9 馬五7巖心殘酸傷害前后CT掃描圖Fig.9 Ma57 rock specimen CT scan before and after spent acid damage

圖10 馬五6巖心殘酸傷害前后CT掃描圖Fig.10 Ma56 rock specimen CT scan before and after spent acid damage

圖11 馬五5巖心殘酸傷害前后CT掃描圖Fig.11 Ma55 rock specimen CT scan before and after spent acid damage

5 聚合物吸附測(cè)試

5.1 聚合物表面吸附

圖12 殘酸吸附實(shí)驗(yàn)Fig.12 Spent acid adsorption experiment

圖13 巖塊殘酸吸附電鏡掃描照片F(xiàn)ig.13 SEM photos of spent acid adsorbed rock samples

取馬五5層位3 105 m深的D1-530井巖心巖塊作為樣品1、2、3、4，巖塊兩端磨平，且保持兩端厚度在8 mm以下。配制4組殘酸，1組和2組殘酸為0.15%增稠劑的酸液殘酸(低黏膠凝酸配方)，3組和4組殘酸為0.45%增稠劑的酸液殘酸(高黏膠凝酸配方)，如圖12所示，4個(gè)燒杯從左到右顯示分別為1組、2組、3組、4組。在地層溫度90 ℃下將4組樣品進(jìn)行殘酸吸附實(shí)驗(yàn)，吸附時(shí)長(zhǎng)為2 h，結(jié)果如圖13所示。

利用巖塊端面模擬裂縫表面，對(duì)殘酸吸附過(guò)的巖塊端面進(jìn)行電鏡掃描，電鏡掃描結(jié)果顯示，端面上聚合物吸附現(xiàn)象不明顯，說(shuō)明殘酸中聚合物在裂縫表面吸附量較少。

5.2 聚合物孔隙介質(zhì)吸附

取馬五5層位3 105 m深的D1-530井巖心巖屑作為樣品1、2、3、4，巖屑經(jīng)過(guò)碎樣篩選出300目巖粉，配制4組殘酸，1組和2組殘酸為0.15%增稠劑的酸液殘酸(低黏膠凝酸配方)，3組和4組殘酸為0.45%增稠劑的酸液殘酸(高黏膠凝酸配方)，如圖14所示。圖14(a)、圖14(b)中，4個(gè)燒杯從左到右顯示分別為1組、2組、3組、4組。吸附后樣品1～樣品4巖樣如圖14(c)所示。在地層溫度90 ℃下將4組樣品進(jìn)行殘酸吸附實(shí)驗(yàn)，吸附時(shí)長(zhǎng)為2 h，結(jié)果如圖15所示。

圖14 巖粉殘酸吸附實(shí)驗(yàn)照片F(xiàn)ig.14 Photo of rock samples spent acid adsorption experiment

圖15 巖粉殘酸吸附電鏡掃描照片F(xiàn)ig.15 SEM photos of spent acid adsorbed rock samples

利用巖粉聚合物吸附實(shí)驗(yàn)?zāi)M多孔介質(zhì)中聚合物吸附，電鏡掃描結(jié)果反應(yīng)巖粉聚合物吸附不明顯。分析可能由于樣品檢測(cè)需要在干燥條件下進(jìn)行，而導(dǎo)致吸附不明顯的結(jié)果，因此后續(xù)進(jìn)行了冷凍電鏡掃描，讓樣品處于半濕潤(rùn)狀態(tài)，經(jīng)過(guò)冷凍處理后再進(jìn)行電鏡掃描。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖16所示，聚合物在巖粉表面的吸附量較少，因此殘酸吸附不是導(dǎo)致儲(chǔ)層傷害的主要因素。

圖16 巖粉殘酸吸附冷凍電鏡掃描照片F(xiàn)ig.16 SEM photos of spent acid adsorbed rock samples

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)大牛地馬家溝組碳酸鹽巖儲(chǔ)層現(xiàn)場(chǎng)用酸液性能測(cè)試、殘酸傷害實(shí)驗(yàn)、巖板酸液驅(qū)替實(shí)驗(yàn)和酸蝕裂縫導(dǎo)流能力測(cè)試，得到以下結(jié)論。

(1)基質(zhì)致密，滯留殘酸難以返排出來(lái)，殘酸對(duì)基質(zhì)滲透率傷害程度較高，約為30%，傷害深度較淺。殘酸傷害方式分為吸附傷害和堵塞傷害，堵塞傷害是殘酸滯留傷害的主要因素。

(2)天然裂縫滲透率較高，滯留殘酸容易返排出來(lái)，滲透率越高，殘酸越容易返排出，殘酸傷害率越低，總體上講殘酸對(duì)天然裂縫傷害率較低，滲透率損失為10%～20%。

(3)儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，酸蝕裂縫表面粗糙，在較高應(yīng)力下，導(dǎo)流能力較高。無(wú)殘酸污染時(shí)，導(dǎo)流能力為56.5 D·cm(50 MPa閉合應(yīng)力)。由于酸蝕裂縫導(dǎo)流能力較高，殘酸容易排除，殘酸污染后導(dǎo)流能力與未污染時(shí)的非常接近，殘酸對(duì)酸蝕裂縫導(dǎo)流能力影響較小。

(4)聚合物在裂縫表面和巖粉表面吸附較少，殘酸滯留堵塞和吸附兩種傷害方式以滯留堵塞傷害為主。