Численное моделирование растворения карбонатных пород вблизи скважины

Аннотация

В данной работе исследуется процесс образования червоточин при соляно-кислотной обработке призабойной зоны скважины в карбонатных пластах. Был разработан алгоритм решения задачи образования червоточин в пористой среде для двумерного случая. Для описания растворения карбонатов соляной кислотой использовалась модель двух масштабов (в масштабе пор и в масштабе Дарси), учитывающая конвекцию, диффузию и химическую реакцию. Начальное распределение поля пористости генерировалось как распределение случайных чисел вокруг некоторого среднего значения. На основании распределения начального поля пористости было рассчитано начальное поле проницаемости породы. Случайное распределение использовалось для описания неоднородности реальной породы. Остальные параметры исследования были взяты из известных экспериментов по растворению карбонатных кернов. Численная модель была построена для решения
системы уравнений растворения, и в результате данного исследования были получены режимы растворения карбонатов соляной кислотой в зависимости от числа Дамколера, модуля Тиле в масштабе пор и в масштабе Дарси. Также были найдены оптимальные числа Дамколера (скорости закачки). Компьютерный код для задачи развития/роста червоточин в пористой среде был построен с использованием языка программирования C++.