型砂巖緩速酸液體系研究-全文預(yù)覽
【正文】 的溶蝕試驗(yàn)圖626 花17井巖粉與SY酸溶蝕試驗(yàn)結(jié)果圖627 花175井巖粉與SY酸溶蝕試驗(yàn)結(jié)果 圖628 花178井巖粉與SY酸溶蝕試驗(yàn)結(jié)果結(jié)果表明： 花莊地區(qū)SY酸溶蝕率在13%~18%之間。 酸液濃度增加，溶蝕量顯著增加。 SY酸與實(shí)際巖心的溶蝕試驗(yàn) 利用花莊油田和沙埝油田地區(qū)花178井、花17井、花175井、沙19和沙1920井，注水井儲(chǔ)層的巖粉與不同濃度的鹽酸、土酸、氟硼酸和SY酸進(jìn)行了溶蝕試驗(yàn)，分析巖粉與不同濃度和類型酸液的溶蝕率大小以及酸不溶物含量的多少，了解酸對(duì)巖心的溶解強(qiáng)度。測(cè)量SY酸和土酸與石英的潤(rùn)濕接觸角。試驗(yàn)采用SY酸和土酸分別考察其與粘土試驗(yàn)樣品反應(yīng)之后在甲苯和甲醇中的互溶情況。h)1土酸602SY酸603土酸904SY酸90鋼片初始狀態(tài) 60℃靜態(tài)腐蝕后 90℃靜態(tài)腐蝕后圖616 SY酸與土酸腐蝕速率對(duì)比在60℃；在90℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表68。表67 SY酸對(duì)氟化物沉淀的抑制作用酸液初始狀態(tài)第一次加碳酸鈉第二次加碳酸鈉PH值沉淀PH值沉淀PH值沉淀土酸體系無(wú)渾濁有SY酸體系1無(wú)無(wú)有SY酸體系2無(wú) 無(wú)無(wú)l 阻硅酸鹽沉淀實(shí)驗(yàn)以上的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有包括鋁鹽和硅酸鹽，而這兩者是溶解粘土的產(chǎn)物，因此設(shè)計(jì)以下的實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察各種酸液中硅鋁酸鹽的沉淀規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果列于表67中，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，土酸在第一次加入碳酸鈉之后，溶液就產(chǎn)生了渾濁現(xiàn)象，而兩種SY酸酸液體系在第一次調(diào)高PH值之后，溶液都沒(méi)有出現(xiàn)渾濁。l 阻氟化物沉淀實(shí)驗(yàn)用鹽水試驗(yàn)來(lái)模擬油氣田地層酸化的各種條件，考察SY酸對(duì)氟化物沉淀的抑制作用。SY酸在溶液中通過(guò)抑制和阻滯沉淀晶種生成，溶液中缺少必要的和一定數(shù)量的晶種，這些金屬離子就很難繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育成沉淀。圖615 SY酸液對(duì)粘土+石英的溶蝕能力及其與土酸、氟硼酸溶蝕能力的比較 SY酸抑制二次沉淀性能SY酸可以抑制某些二次沉淀的生成。圖614 SY酸液對(duì)石英的溶蝕能力及其與氟硼酸溶蝕能力的比較(min)下圖是SY酸液對(duì)地層的兩種主要礦物粘土加石英的總?cè)芪g能力及其與土酸、氟硼酸溶蝕能力的比較圖。開(kāi)始時(shí)，SY體系溶解石英的速度沒(méi)有土酸高，但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，SY體系溶解石英的速度比土酸高。 圖69 未反應(yīng)的蒙脫土粉末的掃描電鏡圖片 圖610 土酸與蒙脫土反應(yīng)之后的掃描電鏡圖片SY酸與蒙脫土反應(yīng)之后，在粘土的表面形成了“薄層”，這個(gè)薄層可以減緩酸液體系對(duì)粘土礦物的反應(yīng)速度。SY酸與粘土反應(yīng)在粘土表面生成覆蓋膜。物理吸附主要與巖石的表面積有關(guān)。下表列出了各種礦物的比表面積。掃描電鏡觀察這個(gè)“薄層”的厚度不超過(guò)1微米，在弱酸（HF酸、碳酸）和水中的溶解度小，但是在HCl中溶解快，在有機(jī)酸中溶解速度較快。對(duì)于砂巖地層，SY酸更容易吸附在粘土表面。從SY酸與粘土的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究可以發(fā)現(xiàn)，SY酸對(duì)酸液對(duì)粘土礦物的溶蝕反應(yīng)有緩速的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，土酸與粘土反應(yīng)速率極高，溶蝕率極大，而SY體系能限制粘土的溶蝕。l 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)測(cè)定在不同時(shí)間酸液對(duì)粘土的溶蝕率，以及最終的溶蝕率，研究SY酸酸液體系的緩速機(jī)理。掃描電鏡觀察這個(gè)“薄層”的厚度不超過(guò)1微米，在弱酸（HF酸、碳酸）和水中的溶解度小，但是在HCl中溶解快，在有機(jī)酸中溶解速度較快。對(duì)于砂巖地層，SY酸更容易吸附在粘土表面。 SY酸抑制粘土反應(yīng)性能從SY酸與粘土的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究可以發(fā)現(xiàn)，SY酸對(duì)酸液對(duì)粘土礦物的溶蝕反應(yīng)有緩速的作用。這種緩沖行為大大減緩體系同粘土及碳酸鹽的反應(yīng)速度，其行為相當(dāng)于緩速酸。 SY酸的緩速緩沖性能SY體系是由的氫離子和氟離子結(jié)合產(chǎn)生氟化氫分子。SY的酸度曲線有多個(gè)突變點(diǎn)，而且突變部分是平滑的，說(shuō)明SY是多元弱酸，在溶液中H+是部分電離出來(lái)的，在加入NaOH的過(guò)程中隨著H+的消耗溶液中還會(huì)有H+逐漸電離以達(dá)到電離平衡。SY體系用新型酸替代鹽酸，和粘土與硅酸鹽礦物反應(yīng)速率低，因而限制了其溶解性，體系和石英的反應(yīng)速率高，具有較大的石英溶解能力，同時(shí)體系能有效地阻止酸巖反應(yīng)過(guò)程中的二次及三次沉淀，能有效地提高地層的滲透率，適用于復(fù)雜組分的砂巖地層地層，具有巨大潛力和應(yīng)用前景。該體系克服了以往體系的諸多缺陷和不足，具有許多優(yōu)點(diǎn)。 從電離特性圖以看出，HCl的酸度曲線只有一個(gè)突變點(diǎn)，而且曲線的突變部分是很陡峭的，幾乎就是直線，說(shuō)明HCl是一元強(qiáng)酸，而且在溶液中H+是處于全部電離狀態(tài)。說(shuō)明對(duì)于溶液來(lái)說(shuō)SY具有緩沖性，而HCl不具有緩沖性。只要溶液的濃度足夠大，酸液中HF的濃度基本保持恒定，酸液與巖石礦物的反應(yīng)速度也保持常數(shù)。圖66 土酸、氟硼酸與CaCO3反應(yīng)過(guò)程中氫離子濃度的變化土酸和氟硼酸在與碳酸鈣反應(yīng)的過(guò)程中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H+濃度迅速降低 。物理吸附主要與巖石的表面積有關(guān)。此時(shí)，SY酸與粘土反應(yīng)在粘土表面生成鋁硅膦酸鹽的“薄層”。由于在粘土表面形成的薄層是可溶于酸的，因此可以用少量的鹽酸或者甲酸來(lái)調(diào)整粘土的溶解
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