碳酸盐岩酸蚀裂缝表面形态特征的实验研究

冯 炜，杨 晨，陶善浔，王财忠，陆彦颖，张路锋，周福建

（1.中国石油大学（北京）石油工程学院，北京 102249；2.意大利帕多瓦大学地球科学学院，帕多瓦 35131；3.油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249；4.华北水利水电大学水利学院，郑州 450046；5.中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院，四川广汉 618300）

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酸化压裂是碳酸盐岩储层改造的关键技术，通过前置液压开裂缝，将酸液工作液注入地层，利用酸岩反应非均匀刻蚀裂缝表面，形成具有导流能力的不闭合的酸蚀裂缝通道［1-4］。裂缝内部流体流动状态及力学行为与酸蚀裂缝表面几何形态有很大的关系，因此对裂缝表面进行详细描述是后续增产改造研究的重要前提。

国内外学者从20世纪70年代起就对粗糙表面开展了大量形态表征的研究工作［5-7］。Barton［8］通过大量的参数分析引入JRC 参数用于表征表面的粗糙程度，并根据JRC 数值将粗糙程度划分为10 个等级，但此参数无法表征复杂表面情况。Mandelbrot［9］基于自相似性和仿射性率先提出分形理论，但是由于定义及介绍不明确，此方法的使用存在较大缺陷。Lanaro［10］开始使用3D 表面光度仪来获取裂缝表面的高度分布，并通过计算获取数据分析裂缝宽度情况。随后，酸蚀裂缝表面形态的针对性研究逐渐开展。Ruffet等［11］利用简单机械探针式表面轮廓仪扫描得到了酸蚀裂缝的高度分布数据，实现了对裂缝宽度、粗糙度、峰态等表征参数的首次计算。赵仕俊等［12］成为首位利用3D 激光轮廓仪对酸蚀裂缝表面形态研究的国内学者，但由于室内实验条件的限制并未得到酸蚀裂缝壁面的图像。……