【正文】 下，緩慢離解出酸組分，溶蝕地層堵塞物，并絡 合部分 Fe3+和 Fe2+，與地層反應均勻，不易產生 二次沉淀物。 ) (75 176。以原油與膠束酸和大理石反應后的殘酸進行破乳實驗，實驗溫度 60℃ ，評價結果為：當膠束劑使用濃度在 %時，油酸乳化物 (酸油比分別為 75： 2 50： 50、 25： 75)60min內可完全破乳。 膠束酸體系 主要組成： 膠束劑、鹽酸、緩蝕劑、助排劑等 作用機理： 膠束劑使酸液形成膠束，降低表 /界面張力 主要特點： 具有較強的緩速性，酸在較低壓力下實現深穿透； 酸液的高表面活性有助于降低毛細管壓力，使殘 液易離開地層，避免水鎖，促進排液； 膠束吸附酸不溶物微粒并懸浮于酸液中，減輕了 微粒運移、沉積而造成的地層傷害。 主要特點： ? 能延緩酸的反應速度，使活性酸穿透距離大； ? 在有鈣質的情況下，能自身延緩反應速度，并保證有最大的鐵螯合能力，對硅質具有獨特的選擇性； ? 具有良好的粘土穩(wěn)定性，低腐蝕速度和濕水性能。 適用條件： 適于泥質膠結的砂巖油層，解除來自油層內部粘土顆粒運移、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。該體系中的氟化氫是由離子交換作用生成的，因此，總的反應速度與地層溫度之間的關系不象其他酸液體系那樣敏感。 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。理論上 ， 該工藝可將酸注入地層很深的部位進行酸化 。 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。 ? 能抑制粘土礦物質的水敏性膨脹。 主要特點： ? 酸巖反應速度慢，活性穿透距離大，酸處理半徑大。 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。常用的酸液體系有下列幾種。 ? 泡沫酸的流變性較好 。 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 。泡沫酸的高粘特性降低了 H+的擴散速度，而且 H+向巖石表面的擴散受分散于酸中的泡沫阻礙，因而反應速度慢，有效作用距離較遠。在低滲儲集層中，與一般膠凝酸相近，因而無須使用其他降濾劑。當泡沫質量超過 55%以后，泡沫酸的粘度隨溫度升高而降低。泡沫酸的粘度一般 10～ 100mPa 現場使用的為泡沫型，泡沫質量一般控制為 70％左右。 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。乳化酸不宜于在低壓、低滲、排液難的深層油氣井中進行酸化。 殘酸表 /界面張力評價實驗結果 測試溫度 /℃ 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 靜置時間 /h 析酸量 /ml 破乳率 /% 乳化酸殘液與原油的乳化傾向評價實驗結果 試 驗 條 件 腐蝕速率 /g/m2?h 溫度 /℃ 壓力 /MPa 時間 /h 80 常 壓 4 93 15 4 乳化酸對 N80鋼片的腐蝕速率評價實驗結果 乳化酸酸化施工： 通過并聯的壓裂車組從井口泵入地層，記錄壓力、排量 。 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。 適用條件： 碳酸鹽巖油層酸壓裂。 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，充分攪拌即可形成分散均勻的穩(wěn)定乳化酸。 適用條件： 具有較強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 。s以上，在儲集層條件下的粘度受凍膠體的流變性控制。 主要特點：反應速度慢，作用距離遠 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。s, 稱為稠化酸。 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 。僅能解除近井地帶傷害。 常用酸液主要特點和適用條件 酸液 優(yōu)點 缺點 適用條件 鹽酸 溶蝕力強，價廉， 貨源廣 反應速度快 腐蝕嚴重 廣泛用于碳酸巖鹽地層酸化和碳酸鹽含量高于 20%的砂巖地層的一般酸化 甲酸，乙酸 反應慢，腐蝕性小 溶蝕能力弱 成本高 碳酸巖鹽高溫油井酸化 土酸 溶蝕力強 反應快，腐蝕嚴重，殘酸易產生污染 砂巖地層常規(guī)酸化 氟硼酸 反應慢，處理范圍大，增產期長 水解反應速度受溫度影響較大 低滲砂巖地層深部處理 酸液 優(yōu)點 缺點 適用條件 地下生成酸 腐蝕性很小，反應慢，處理范圍大 地下生成的酸量有限 高溫地層酸化 泡沫酸 緩速效果好，濾失小，對地層污染小 成本高 低壓、低滲、水敏性強的碳酸巖鹽油氣層酸化 稠化酸 緩速效果好，濾失小 殘酸不易排出 碳酸巖鹽地層酸化 膠化酸 緩速效果好，濾失小 熱穩(wěn)定性差，處理后未破凝膠污染大 碳酸巖鹽地層 乳化酸 緩速效果好，濾失小 摩阻大，排量有限 碳酸巖鹽地層 多組分酸 酸穿距離長 成本高 —— 砂巖酸化使用的酸液準則 滲透性 砂巖成分及在鹽酸中 溶解度 酸液 備注 —— 鹽酸溶解度大于 20% 只用鹽酸 滲透率 大于 0. 1μm2 石英含量高于 80%，粘土含量低于 5% 12%HCL+3%HF 用 15%HCL預沖洗 長石含量高于 20% %HCL+%HF 用 15%HCL預沖洗 粘土含量高于 10% %HCL+1%HF 用 5%HCL預沖洗 鐵綠泥石粘土含量高 3%HCL+%HF 滲透率 小于 0. 01μm2 粘土含量低于 5% 6%HCL+%HF 用 %HCL或10%CH3COOH預沖洗 鐵綠泥石含量高 3%HCL+%HF 用 5%CH3COOH預沖洗 孔隙度 ,% 孔隙體積 ,m3 半徑 ,m 10 15 20 22 24 26 28 30 單位油層厚度酸液用量的優(yōu)選 孔隙度 ,% 孔隙體積 ,m3 半徑 ,m 10 15 20 22 24 26 28 30 第四節(jié) 現場施工常用酸液體系 一、碳酸鹽巖酸化常用酸液體系 二、砂巖酸化常用酸液體系 一、碳酸鹽巖酸化常用酸液體系 碳酸鹽巖中多使用鹽酸體系作為工作液，根據儲集層條件、礦物成分以及流體性質不同，對酸液配方及其物理化學性質有不同的要求，出現了不同的鹽酸體系。 (4)濃度因素：是否高得足以引起孔隙系統(tǒng)堵塞。 (2)結晶因素：沉淀物為非晶質還是晶質。 酸液選擇方法 酸液選擇的原則很簡單，即酸液必須有效消除傷害（包括二次傷害）且能增加滲透率。砂巖在鹽酸中溶解度超過 20%就可采用鹽酸進行處理，氫氟酸與碳酸鈣反應有氟化鈣沉淀，鹽酸前置液有助于防止氫氟酸與碳酸巖接觸。 ?鹽酸溶解性 巖石之所以能在鹽酸中溶解，通常認為存在碳酸鹽巖。巖石成分與結構是決定潛在敏感性的重要因素，從礦物學角度來看， 化學成分 和 表面積 可影響礦物的反應。必須了解傷害的范圍、類型、成因等，以選擇適當的酸液體系。 國內主要有 CT16， VY101，SD19；此外有哈里伯頓公司的 SGAHT；菲利普公司的 DSGA。 如膨脹性聚合物 （ 聚乙烯 、 聚甲醛 、 聚丙烯酰胺 、 胍膠 ） 、 膨脹性樹脂 、 安息香酸 （ 哈里伯頓公司 TLC80 、 道 威 爾 公 司 J227 、 西 方 公 司WestblockⅢ X、 杰克遜公司 （ BJ） DivertⅡ ） 、 石蠟小球 、 巖鹽等 。 品名 一般加量 ， % 使用條件 KCL HF體系不能用 NH4CL 可用于 HF體系 CT121 可用于 HF體系 Clasta 粘土穩(wěn)定劑 常用酸液粘土穩(wěn)定劑 品名 一般加量 ， % 降阻率 ， %（ 線速度 ， m/s） FR203 10 55（ 67） 63（ ） SD18 5 64（ 47） 10 85 （ 47） HJZ6 5 65 （ 47） 降阻劑 降低工作液在井筒流動的沿程摩阻，降低施工壓力。 常用鐵離子穩(wěn)定劑性能參數 品名 一般加量， % 表面張力 mN/m 接觸角，（ 176。h 比 較 光 滑 120℃ 140℃ 鹽酸濃度 15%，緩蝕劑濃度 3% 實驗條件： 120℃ 實驗前后掛片表面對比 80℃ 實驗前后掛片表面對比 100℃ 實驗前后掛片表面對比 140℃ 實驗前后掛片表面對比 品名 一般加量 ， % 殘余表面張力 ， mN/m 備注 AS 35 ABS 3035 SD17 30 PEN5 美國哈利伯頓公司產品 品名 一般加量 ， % 破乳率 ， % 備注 SD1 ≥90 表面活性劑 降低表面和界面張力，防止生成乳狀液，使地層水濕和加速返排等。h) 行標一級 腐蝕速度 1020 g/m2h 緩蝕率 /% 表面情況 光 滑 低溫條件下性能評價實驗結果 鹽酸濃度 15%，緩蝕劑濃度 3% 實驗條件： 掛片編號 1 2 3 掛片長度 (mm) 掛片寬度 (mm) 掛片高度 (mm) 掛片內徑 (mm) 實驗前質量 (g) 實驗后質量 (g) 酸蝕量 (g) 酸蝕速度 (g/m2 井溫， ℃ 允許腐蝕速度， g/(m2 ?h) ≤120 40 121150 80 150 100 酸化允許腐蝕速度標準 酸液流動時對鋼材的腐蝕速度遠大于靜止條件下的腐蝕速度 , 最好依據動態(tài)腐蝕試驗結果選擇合適的緩蝕劑，或者充分考慮動態(tài)腐蝕因素，增加安全性。 二、酸液添加劑 酸液作為一種通過井筒注入地層并能改善儲集層滲透能力的工作液體，必須根據儲集層條件和工藝要求加入各種化學添加劑，以完善和提高酸液體系性能，保證施工效果。 (2)有機土酸 有機土酸（一般為 9%的甲酸）取代 12%的鹽酸，與 3%氫氟酸混合而成，特別適用于高溫井（ 93~150℃ ），可以降低管線腐蝕速度和減小形成殘渣的趨勢。由于酸巖反應速度主要取決于 H+ 濃度，只有鹽酸耗盡后有機酸才電離而溶蝕巖石。 （ 4）氟硼酸可作為前置液或后置液與土酸聯合使用。 （ 2）可以防止粘土及其他顆粒運移，降低陽離子交換容量，減