【正文】 并應(yīng)用鐵離子穩(wěn)定劑74 04d8dd 砂巖基質(zhì)酸化選液原則 4. 削弱土酸酸化缺點(diǎn)的原則 5. 傷害清除機(jī)理原則 ? 粘土類型及其大小特征； ? 砂巖的滲透率及其孔隙類型 6. 滲透率選擇原則 ? 滲透率影響傷害的類型和范圍 ? 滲透率影響由沉淀物或水堵塞（水鎖效應(yīng)）引起的傷害程度和大小 75 04d8dd 砂巖基質(zhì)酸化選液原則 7. 產(chǎn)出液選擇原則 8. 油氣井條件原則（ T、 P） 9. 經(jīng)濟(jì)性原則 。 ? 當(dāng)石臘要或?yàn)r青堵塞引起的傷害 ， 必須用溶劑 、 分散劑及表面活性劑的混合液來解除傷害 67 04d8dd 砂巖基質(zhì)酸化選擇方法和原則 砂巖酸化酸液性能要求： ? 延緩鹽酸消耗以便在井眼周圍獲得足夠的酸穿透 ， 特別是在高溫井內(nèi)； ? 避免反應(yīng)產(chǎn)物在井眼就近沉淀； ? 避免強(qiáng)反應(yīng)地層注入帶的松散化； ? 地層傷害微粒穩(wěn)定化 68 04d8dd 砂巖基質(zhì)酸化選液原則 ? 砂巖儲(chǔ)層的敏感性 ? 基質(zhì)的崩解和垮塌 ? 微粒的釋放和運(yùn)移 ? 沉淀的形成和堵塞 ? 巖石潤(rùn)濕性改變和液堵 ? 礦物的含量及分布 69 04d8dd 砂巖基質(zhì)酸化選液原則 砂巖礦物表面積（比表面）及溶解度 溶解度礦物名稱 表面積H C L H C L H F基質(zhì)成分石英燧石長(zhǎng)石云母低低～中等低～中等低不溶解不溶解不溶解不溶解很低低～中等低～中等低～中等粘土成分綠泥石高嶺石伊利石蒙脫石高高高高不溶解不溶解不溶解不溶解高溶解高溶解高溶解高溶解膠結(jié)物方解石白云石鐵白云石菱鐵礦低～中等低～中等低～中等低～中等高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解70 04d8dd 砂巖基質(zhì)酸化選液原則 降低 HF/HCl的配比是延緩沉淀生成的一個(gè)重要途徑 砂巖酸化時(shí)酸液應(yīng)用指南 (McLeod， 1984年 ) 滲透性 儲(chǔ)層礦物 推薦酸液 備注HC l 溶解度 2 0 % 只用 HC l高石英 ( 8 0 % ) 1 2 % HC l+3 HF 用 1 5 % HC l 預(yù)沖洗；低粘土 ( 5 % )高長(zhǎng)石 ( 2 0 % )1 3 . 5 % HC l + 1 . 5 HF 用 1 5 % HC l 預(yù)沖洗；高粘土 ( 1 0 % ) 6 . 5 % HC l +1 % HFK 1 0 0 ? 103m m2高綠泥石 3 % HC l + 0 . 5 % HF 用螯合 5 % H Cl 預(yù)沖洗低粘土 6 . 5 % HC l +1 . 5 % HF 用 7 . 5 % HC l 或 1 0 % C H3OOOH 預(yù)沖洗K 1 0 ? 103m m2高綠泥石 3 % HC l + 0 . 5 % HF 用 5 % C H3OOOH 預(yù)沖洗71 04d8dd 砂巖基質(zhì)酸化選液原則 ? 砂巖酸化時(shí)酸液應(yīng)用指南 (DOWELL SCHLUMBERGER公司 ) 井底溫度 9 3 ℃ 井底溫度 9 3 ℃類別 礦物 1 0 0 ? 103m m220 － 1 0 0 ? 103m m2 2 0 ? 103m m2 1 0 0 ? 103m m220 － 1 0 0 ? 103m m2 2 0 ? 103m m21高石英 ( 8 0 % )低粘土 ( 1 0 % )1 2 % H C l － 3 % H F 6 % H C l － 1 % H F 4 % H C l － 0 . 5 % H F 1 0 % H C l － 2 % H F 6 % H C l － 1 . 5 % H F 6 % H C l － 1 % H F2高粘土 ( 1 0 % )低粉砂 ( 1 0 % )7 . 5 % H C l － 1 . 5 % H F 6 % H C l － 1 % H F 4 % H C l － 0 . 5 % H F 6 % H C l － 1 % H F 4 % H C l － 0 . 5 % H F 4 % H C l － 0 . 5 % H F3高粘土 ( 1 0 % )高粉砂 ( 1 0 % )1 0 % H C l － 1 . 5 % H F 8 % H C l － 1 % H F 6 % H C l － 0 . 5 % H F 8 % H C l － 1 % H F 6 % H C l － 0 . 5 % H F 6 % H C l － 0 . 5 % H F4低粘土 ( 1 0 % )高粉砂 ( 1 0 % )1 2 % H C l － 1 . 5 % H F 1 0 % H C l － 1 % H F 8 % H C l － 0 . 5 % H F 1 0 % H C l － 1 % H F 8 % H C l － 0 . 5 % H F 8 % H C l － 0 . 5 % H F說明由 R . L . T h o m a s 開發(fā)當(dāng)?shù)貙雍? 2 4 % 綠泥石時(shí)，應(yīng)用 2 0 m d 的情況； 76 ％的綠泥石時(shí)，用 10 ％的醋酸并用土酸過量沖洗； 78 ％的綠泥石時(shí)，用有機(jī)土酸 （ 10 ％甲酸－ 0 . 5 % H C l % H F ），并用醋酸進(jìn)行預(yù)處理。雖然許多直鏈的投入或人造聚合物都有降阻的作用，但不一定能夠使酸液增粘。 常用的增粘劑為聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素和瓜膠 。 56 04d8dd 暫堵劑 (分流劑，或轉(zhuǎn)向劑 ) 常見暫堵劑 液體類型 固體添加劑 膠質(zhì)添加劑 水基壓裂液 硅 粉 碳酸鈣 有機(jī)聚合物 外包胍膠型物質(zhì)的惰性固體 胍 膠 纖維素 聚丙烯酰胺 酸液 遇酸膨脹固體 硅 粉 有機(jī)聚合物 油溶劑 油溶性樹脂 苯甲酸薄片 苯甲酸顆粒 胍 膠 刺梧桐樹膠 纖維素 聚丙烯酰胺 聚乙烯醇 57 04d8dd 暫堵劑性能要求 物理要求 濾餅滲透率 侵入 分散 有效暫堵 化學(xué) 要求 配伍性 清洗 圖 6. 1 SA1暫堵劑 粒度分布曲線01234567 1 10 100 1000粒徑， um體積百分含量,%0102030405060708090100累計(jì)體積百分含量,%體積累計(jì)體積圖 6 . 2 綏中3 6 1 5 井I 類儲(chǔ)層平均孔喉尺寸分布012345678910 平均孔喉尺寸 m m分布百分比 ％樣品數(shù)： 16中值半徑： m m58 04d8dd 增粘劑和降阻劑 高粘度酸液能夠?qū)崿F(xiàn)： ? 在酸壓時(shí)增大動(dòng)態(tài)裂縫寬度、降低裂縫的面容比 ? 高粘能夠降低 H＋ 傳質(zhì)速度； ? 降低酸液濾失等，因而高粘度酸液能夠延緩酸巖反應(yīng)速度，增大酸液有效作用距離。 ?聚季銨鹽 兼有使酸稠化和緩速作用，或用于酸液的前置液或后置液中，該類粘土穩(wěn)定劑可用于溫度高達(dá) 200℃ 的井中，穩(wěn)定效果好。效果不佳，一般已不在處理液中使用，而用在前置液或后置液中。 55 04d8dd 粘土穩(wěn)定劑 酸液中加入粘土穩(wěn)定劑的作用是防止酸化過程中酸液引起儲(chǔ)層中粘土膨脹、分散、運(yùn)移造成的污染。 ? EDTA價(jià)格昂貴，應(yīng)用受到限制 ? 檸檬酸的價(jià)格較低，但用量過度易產(chǎn)生沉淀 ? NTA的效果優(yōu)于檸檬酸，僅次于 EDTA， 而價(jià)格也介于二者之間。如醋酸能與酸液中的鐵離子結(jié)合生成能夠溶于水的六乙酸鐵絡(luò)離子。 ? 如果儲(chǔ)層中存在的三價(jià)鐵離子，由于沒有金屬鐵的存在，不能發(fā)生轉(zhuǎn)變?yōu)槎r(jià)鐵離子的反應(yīng)，當(dāng) pH值上升到 － ，就會(huì)產(chǎn)生 Fe(OH)3沉淀堵塞儲(chǔ)層，所以來源于施工設(shè)備和井下管柱的鐵并不危險(xiǎn)，而真正有危害的是儲(chǔ)層的三價(jià)鐵。 51 04d8dd 鐵離子穩(wěn)定劑 ? 鐵的來源：管壁面的腐蝕產(chǎn)物、軋制鐵鱗、含鐵礦物 2HCl+Fe?Fe+++2Cl+H2? 6HCl+ Fe2O3?2Fe++++6Cl+3H2O 2HCl+ FeO?Fe+++2Cl+H2O ? Fe+++和 Fe++在酸液中能否沉淀，取決于酸液的 pH值與鐵鹽FeCl FeCl3的含量。用于此目的的活性劑稱為緩速劑 50 04d8dd 表面活性劑 ? 抗酸渣劑 ? 陰離子烷基芳香基磺酸鹽 amp。 ? 緩速劑 為了延緩酸巖反應(yīng)速度，在酸液中加入一種活性劑，其在巖石表面吸附，使巖石具有油濕性。因此應(yīng)設(shè)法使雜質(zhì)可懸浮在酸液中，隨殘酸排出，為達(dá)到此目的而加入的一種添加劑稱為懸浮劑。 ? 破乳劑 在酸液中加入活性劑，可以抵消原油中原有的天然乳化劑 (石油酸等 )的作用，防止酸與儲(chǔ)層原油乳化，此類表面活性劑為破乳劑。因此，注液后期選用較便宜的低溫緩蝕劑，既擴(kuò)大了緩蝕劑的選用范圍，也大大節(jié)約了成本，對(duì)其它添加劑的選擇也可采用類似的方法。 47 04d8dd 研究和應(yīng)用表明：有機(jī)緩蝕劑比無機(jī)緩蝕劑效能好；緩蝕劑的用量有一個(gè)最佳用量問題，用多了反而不好，其用量應(yīng)由試驗(yàn)確定；單一緩蝕劑的效果不如復(fù)合配方，應(yīng)由試驗(yàn)篩選最佳復(fù)配配方。 2)有機(jī)緩蝕劑 如砒啶類，炔醇類、醛類、硫脲類、胺類等。 緩蝕機(jī)理 43 04d8dd 緩蝕劑評(píng)價(jià)方法 緩蝕劑的室內(nèi)評(píng)價(jià)一般是使被保護(hù)金屬試樣與酸接觸，將金屬試樣插入盛酸與緩蝕劑的高壓釜內(nèi)，在一定溫度、壓力、攪動(dòng)條件下測(cè)定金屬的失重。 40 04d8dd 緩蝕劑－緩蝕機(jī)理 2HC1+Fe→FeC1 2+H2? FeC12易溶于水，但當(dāng)酸濃度降低到一定程度后，F(xiàn)eC12水解生成 Fe(OH)2， 其反應(yīng)為： FeC12+2H2O→Fe(OH) 2?+2HCl Fe(OH)2是絮凝狀沉淀 鹽酸與金屬鐵的反應(yīng)為： 41 04d8dd 緩蝕劑－點(diǎn)蝕類型 ? 緩蝕劑性能差 ? 緩蝕劑用量不足 ? 金屬雜質(zhì) 42 04d8dd 緩蝕劑是通過物理吸附或化學(xué)吸附而吸附在金屬表面，從而把金屬表面覆蓋，使其腐蝕得到抑制 。 37 04d8dd 砂巖酸化酸液體系－ 其他酸液體系 ? 磷酸 (H3PO4)/HF ? 順序注鹽酸一氟化銨 (SHF) ? 自生土酸酸化 (SGMA) ? 緩沖調(diào)節(jié)土酸 (BRMA) 38 04d8dd 酸液添加劑及選擇 39 04d8dd 酸液添加劑及選擇 ? 常用添加劑的種類： ? 緩蝕劑 ? 緩速劑 ? 穩(wěn)定劑 ? 表面活性劑 ? 增粘劑