【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 求，出現(xiàn)了不同的鹽酸體系。 常規(guī)鹽酸體系 稠化酸體系 凍膠酸體系 乳化酸體系 泡沫酸體系 常規(guī)鹽酸體系 常規(guī)鹽酸與碳酸鹽巖反應(yīng)速度快，作用時(shí)間和作用距離很短。僅能解除近井地帶傷害。 適用條件： 碳酸鹽巖類油氣層的表皮解堵酸化和新井投產(chǎn)前的解堵 。 典型配方： 15～ 28％ HCI+2～ 3％ 緩蝕劑 +1～ 3％ 表面活性劑 +1～ 3％ 鐵離子穩(wěn)定劑 。 稠化酸體系 在常規(guī)酸液中加入一定數(shù)量的增稠劑，可使酸液粘度提高到 10～ 40mPas, 稱為稠化酸。 適用條件： 碳酸鹽巖地層酸壓裂施工或天然裂縫發(fā)育地層的深穿透處理。 主要特點(diǎn)：反應(yīng)速度慢，作用距離遠(yuǎn) 具有良好的降濾失性能 具有一定的粘度，可造縫和攜砂 摩阻系數(shù)小，極大降低施工泵壓 典型配方： 20～ 28％ HCI+2％酸液增稠劑 +2～ 3％緩蝕劑+2～ 3％表面活性劑 +2～ 3％鐵離子穩(wěn)定劑。 稠化劑 /% 鹽酸 /% 緩蝕劑 /% 剪切時(shí)間 /min 170 s1下的粘度 /mPa?s 粘度保持率 /% 剪切前 剪切后 15 120 20 120 25 140 28 130 稠化酸抗剪切性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (120 ℃ ) 0102030405060700 30 60 90 120 150溫度（℃）粘度（mPa.s）%%%01020304050607080900 30 60 90 120 150溫度（℃）粘度（mPa.s）%%%稠化酸耐溫性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 剪切速率 :170 s1 鹽酸濃度 :20% 剪切速率 :170 s1 鹽酸濃度 :28% 05101520250 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0時(shí)間( m i n )鹽酸濃度（%）1 . 5 0 %1 . 2 0 %1 . 0 0 %0 . 8 0 %0 . 6 0 %普通酸(溫度 90℃ ,面容比 1:4,反應(yīng)物 :大理石 ) 稠化酸緩速性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 序 號(hào) 稠化酸組成 腐蝕速率 （ g/m2h） (部頒標(biāo)準(zhǔn) 15 g/m2h) HCL濃度 稠化劑濃度 緩蝕劑濃度 1 20 2 3 4 20 5 稠化酸緩蝕性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)介質(zhì) 巖心浸泡不同時(shí)間 /min的線性膨脹量 /mm 5 10 20 30 60 90 120 去離子水 氯化鉀 BCS851 氯化銨 稠化酸 乏 酸 稠化酸防膨性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 酸液配方 溫度 /℃ 170 s1粘度 / K/ n 2%鹽酸 +1% 稠化酸 30 60 90 120 28%鹽酸 +%稠化酸 30 60 90 120 稠化酸流變性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 凍膠酸體系 在常規(guī)酸液中均勻混入一種可交聯(lián)的成膠劑后，再用配伍的交聯(lián)劑將其交聯(lián)成凍膠體系，常溫下粘度可達(dá) 100mPas以上，在儲(chǔ)集層條件下的粘度受凍膠體的流變性控制。利用酸凍膠體系的高粘特性可使用帶砂壓裂，對(duì)地層進(jìn)行深部處理，以達(dá)到降低縫壁應(yīng)力，改善裂縫導(dǎo)流能力及基質(zhì)滲透率目的。 適用條件： 具有較強(qiáng)返排能力的低滲碳酸鹽巖的酸壓裂 ，或天然裂縫發(fā)育但被傷害地層的深穿透酸化處理 。 典型配方： 20～ 25％ HCl+～ ％ 成膠劑 +～ ％交聯(lián)劑 +1～ 3％ 緩蝕劑 +2～ 3％ 表面活性劑 +2～ 3％ 鐵離子穩(wěn)定劑 +1～ 2％ 助排劑 。 乳化酸體系 在常規(guī)酸液中加入一定比例乳化劑（多為一種特殊的表面活性劑）后，按規(guī)定的相比例 (大多為 W:O=7:3)混入原油或成品油，充分?jǐn)嚢杓纯尚纬煞稚⒕鶆虻姆€(wěn)定乳化酸。當(dāng)乳化酸達(dá)到地層一定深度后，油膜破裂，釋放出鹽酸與地層巖石反應(yīng)，刻蝕并溝通較深部的孔、縫、洞，提高深部地層滲透率。 適用條件： 碳酸鹽巖油層酸壓裂。 主要特點(diǎn)： 酸巖反應(yīng)速率低，作用深度大； 具有親油性，清洗、溶解地層中重質(zhì)原油、石 蠟、膠 質(zhì)、瀝青質(zhì)等 ； 殘液具有一定粘度，有利于攜帶和返排出地層中的膠質(zhì)、 瀝青質(zhì)以及酸不溶固體顆粒。 典型配方： 20％～ 25％ HCI+1％～ 3％緩蝕劑 +2％～ 3％鐵離子穩(wěn)定劑 +1％～ 3％乳化劑 +30％原油或成品油。 靜置溫度 /℃ 室 溫 60 80 靜置時(shí)間 /h 8 10 析出酸量 /ml 0 10 0 0 29 0 43 55 破乳率 /% 0 15 0 0 45 0 66 85 乳化酸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 024681012141618200 10 20 30 40 50 60 反應(yīng)時(shí)間（m i n ）鹽酸濃度（%）乳化酸常規(guī)酸酸巖反應(yīng)速率評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 在室溫（ 30℃ ）下，測(cè)得乳化酸殘酸表面張力為 ，界面張力為，低于清水表面張力 50%左右，有助于殘酸返排。 殘酸表 /界面張力評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 測(cè)試溫度 /℃ 粘度 /mPa?s 剪切速度 /S1 1022 511 340 170 乳化酸 40 83 103 117 144 乳化酸 殘 酸 40 14 12 12 12 60 乳化酸及其殘液粘度 試液組成 100ml乳化酸殘液 +10%原油 靜置溫度 /℃ 60 靜置時(shí)間 /h 析酸量 /ml 破乳率 /% 乳化酸殘液與原油的乳化傾向評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 試 驗(yàn) 條 件 腐蝕速率 /g/m2?h 溫度 /℃ 壓力 /MPa 時(shí)間 /h 80 常 壓 4 93 15 4 乳化酸對(duì) N80鋼片的腐蝕速率評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 乳化酸酸化施工： 通過并聯(lián)的壓裂車組從井口泵入地層，記錄壓力、排量 。關(guān)井反應(yīng)，時(shí)間一般為 35h，觀察記錄油、套壓力的變化；關(guān)井反應(yīng)后，開井放噴，殘液返排后，原油進(jìn)站生產(chǎn)。乳化酸不宜于在低壓、低滲、排液難的深層油氣井中進(jìn)行酸化。 酸罐 油罐 配乳車 壓裂車 入井 乳化酸現(xiàn)場(chǎng)施工示意圖 常規(guī)酸液 頂替液 乳化酸液 油膜 乳化酸酸化過程示意圖 泡沫酸體系 使用一種或幾種特殊的表面活性劑作起泡劑，使酸液與氣體（一般多為氮?dú)饣蚨趸細(xì)猓┰趶?qiáng)烈攪拌的情況下混合，并形成以酸為連續(xù)相、氣泡為分散相的泡沫體系。 典型配方： 15％～ 30％ HCI+N2或 CO2+起泡劑 +穩(wěn)定劑 +緩蝕 劑 +鐵離子穩(wěn)定劑 +其他添加劑。 泡沫酸按其質(zhì)量可分成三類： 增能型：泡沫質(zhì)量不大于 52％； 泡沫型：泡沫質(zhì)量 52％～ 90％； 霧化型：泡沫質(zhì)量大于 90％。 現(xiàn)場(chǎng)使用的為泡沫型，泡沫質(zhì)量一般控制為 70％左右。 主要特點(diǎn)： ? 粘度高。泡沫酸的粘度一般 10～ 100mPas,但受泡沫質(zhì)量的影響很大。當(dāng)泡沫質(zhì)量超過 55%以后，泡沫酸的粘度隨溫度升高而降低。 ? 濾失速度低。在低滲儲(chǔ)集層中，與一般膠凝酸相近，因而無須使用其他降濾劑。 ? 反應(yīng)速度低。泡沫酸的高粘特性降低了 H+的擴(kuò)散速度，而且 H+向巖石表面的擴(kuò)散受分散于酸中的泡沫阻礙，因而反應(yīng)速度慢，有效作用距離較遠(yuǎn)。 ? 腐蝕速度低 。 雖然泡沫體系的腐蝕速度比其組成的酸液略高 ， 但仍不失為一種好的緩蝕酸 。 ? 密度低 ， 摩阻小 ， 返排容易 ， 對(duì)儲(chǔ)集層傷害小 。 ? 泡沫酸的流變性較好 。 泡沫酸造壁濾失系數(shù) 試驗(yàn)壓差 MPa 泡沫質(zhì)量 % 濾失系數(shù) C3 m/min 1/2 0 64 104 105 60 105 70 105 80 105 配方 腐蝕速度（ 70℃ ）， g/(cm) 酸液 泡沫酸 1 2 泡沫酸與酸液腐蝕速度比較 泡沫酸流變參數(shù) （試驗(yàn)溫度 26～ 60℃ ，試驗(yàn)壓力 7MPa ） 序號(hào) 系統(tǒng)溫度 ℃ 泡沫質(zhì)量 % 視粘度 (170s1) 流態(tài)指數(shù) n′ 稠度系數(shù) K′ ’ 1 26 0 26 2 32 60 158 280 3 60 60 81 115 4 60 70 148 223 5 26 0 28 6 26 40 84 115 7 30 50 118 168 8 30 60 171 364 9 30 70 292 960 10 60 70 150 446 二、砂巖酸化常用酸液體系 砂巖油層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，礦物成分多，應(yīng)選擇與其儲(chǔ)集層特征和巖石物性匹配的酸液體系。常用的酸液體系有下列幾種。 常規(guī)土酸體系 氟硼酸緩速體系 自生土酸緩速體系 泥酸體系 磷酸緩速酸化體系 膠束酸體系 復(fù)合酸體系 常規(guī)土酸體系 適用條件： 砂巖儲(chǔ)集層的解堵酸化施工，恢復(fù)和提高近井地帶滲流能力。 典型配方： 8～ 12％ HCI+3～ 5%HF+2～ 3％緩蝕劑 +2～3％表面活性劑 +1～ 3％鐵離子穩(wěn)定劑 +1～ 3%粘土穩(wěn)定劑。 氟硼酸緩速體系 氟硼酸水解速度較慢，水解生成的氟化氫后與礦物發(fā)生反應(yīng)，故為緩速酸。 主要特點(diǎn)： ? 酸巖反應(yīng)速度慢，活性穿透距離大，酸處理半徑大。 ? 能將粘土及其他微粒融合為惰性粒子，就地膠結(jié)，從而 穩(wěn)定粘土，防止微粒運(yùn)移造成的傷害。 ? 能抑制粘土礦物質(zhì)的水敏性膨脹。 ? 有利于儲(chǔ)集層保護(hù)，有效增產(chǎn)期長(zhǎng)。 適用條件： 砂巖油氣層的深穿透酸化施工或高溫井的酸化施工。 自生土酸緩速體系 將酯與氟化胺在井口混合后以較低的排量泵入地層 ， 酯 分解生成有機(jī)酸 ， 有機(jī)酸再與氟化胺反應(yīng)生成氫氟酸 。理論上 ， 該工藝可將酸注入地層很深的部位進(jìn)行酸化 。使用不同的脂類化合物可以滿足不同儲(chǔ)集層溫度 （ 40～107℃ ） 的要求 。 泥酸體系 順序注入鹽酸和氟化胺，利用粘土的天然離子交換性，在粘土顆粒表面生成氫氟酸，就地溶解粘土。方法的實(shí)質(zhì)是先注入一種只與粘土進(jìn)行離子交換的液體，然后注入第二種液體并在粘土表面與第一種液體反應(yīng)生成氫氟酸，根據(jù)需要可多級(jí)重復(fù)進(jìn)行。該體系中的氟化氫是由離子交換作用生成的，因此，總的反應(yīng)速度與地層溫度之間的關(guān)系不象其他酸液體系那樣敏感。其有效作用距離可超過 2m。 適用條件： 適于泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖油層，解除來自油層內(nèi)部粘土顆粒運(yùn)移、膨脹所造成的堵塞或常規(guī)土酸不能完全解除的鉆井液堵塞。 磷酸緩速酸化體系 (PPAS) 磷酸（ H3PO4）電離度低，加入專用的添加劑后有明顯的緩速效果，高濃度的 PPAS與 HCI或 HF聯(lián)合使用，特別適用于處理鈣質(zhì)含量高的砂巖或石灰?guī)r儲(chǔ)集層。 主要特點(diǎn)： ? 能延緩酸的反應(yīng)速度，使活性酸穿透距離大； ? 在有鈣質(zhì)的情況下，能自身延緩反應(yīng)速度，并保證有最大的鐵螯合能力，對(duì)硅質(zhì)具有獨(dú)特的選擇性； ? 具有良好的粘土穩(wěn)定性，低腐蝕速度和濕水性能。 典型配方： 磷酸 +～ 1%鐵離子穩(wěn)定劑 +～ 2%磷酸鹽結(jié)晶改良劑 +～ %羧