砂巖酸化原理及酸化工藝技術(shù)-在線(xiàn)瀏覽
2025-04-10 09:55本頁(yè)面
【正文】 氟化銨 ， 氫氟酸的一種酸性鹽 ， 首先與鹽酸反應(yīng)生成氫氟酸： NH4F?HF＋ HCl?2HF+NH4Cl 氟硼酸是作為 硼酸和氫氟酸 反應(yīng)產(chǎn)物按下式生成的： H3BO3+3HF?HBF3OH+2H2O（ 快反應(yīng) ） HBF3OH +HF?HBF4+H2O（ 慢反應(yīng) ） 6 04d8dd Acid Lab， Southwest Petroleum Institute 七、砂巖酸化工藝－深部酸化工藝 (HBF4) ? 氟硼酸－緩速、穩(wěn)定粘土顆粒 ? 用 HBF4處理可以克服酸化初期增產(chǎn)后期遞減快的普遍性問(wèn)題。 ? 此外還可以使任何不溶解的粘土微粒產(chǎn)生化學(xué)熔化，熔化后的微粒在原地膠結(jié) ，使得處理后流量加大而引起的微粒移動(dòng)受到限制 . ? 室內(nèi)試驗(yàn)還表明：通過(guò)不相溶流體的接觸， 用 HBF4處理過(guò)的粘土敏感性下降，不易膨脹或分散 。濃度 對(duì) HBF4水解速度的影響 25℃ 時(shí) ， 第一級(jí)水解反應(yīng)的平衡常數(shù)為 顯然 ， 當(dāng) HBF4濃度增大 ， 為了使 K為常數(shù) ， [HF]及 [HBF3(OH)]也要增大 ， 即 HBF4濃度越大 ， 水解的 [HF]也越多 ， 因而酸巖反應(yīng)速度也加快 。溫度對(duì)水解度的影響 溫度升高 ， HBF4第一級(jí)水解反應(yīng)的平衡常數(shù)也增大 HBF4一級(jí)水解反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度變化關(guān)系 隨著溫度的升高 ， 水解速度常數(shù)遵循 Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式 K1= 1017EXP(26183/RT） ?壓力對(duì) HBF4反應(yīng)速度的影響 。 溫度 ( ℃ ) 25 80 90 100平衡常數(shù) (K 10 3 ) 11 04d8dd Acid Lab， Southwest Petroleum Institute 七、砂巖酸化工藝－深部酸化工藝 (HBF4) ? 適用對(duì)象 ? 氟硼酸酸化適合于 解除泥漿污染且粘土礦物含量高，地層溫度低，地層微粒易發(fā)生運(yùn)移的地層 ，但其溶解能力有限，純粹的粘土酸酸化，要求關(guān)井候酸反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，這可能使靜態(tài)條件下的反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)生二次傷害； ? 氟硼酸結(jié)合土酸形成多組分酸 ，或氟硼酸與土酸相繼注入工藝既可在一程度上發(fā)揮粘土酸的優(yōu)點(diǎn)，又可在一定程度上避免粘土酸的缺點(diǎn)，進(jìn)一步改善近井帶的流體滲流條件。 美國(guó) DS公司， EXXON公司也提出過(guò) HBF4施工工序，其不同之處是第 (4)步改為第 (3)步施工，而第 (3)步改為第 (4)步施工。其用量為~。 (5)擠氟硼酸，其用量為 ~ (6)用 3% NH4Cl溶液或柴油頂替，將氟硼酸替入地層。 ? 文獻(xiàn)報(bào)道為 PPAS體系。 ? 反應(yīng)產(chǎn)物 CO2殘留在酸液中 ， 也可抑制正反應(yīng)的進(jìn)行 ，起一定緩速作用 。 ? 與地層接觸時(shí)間較長(zhǎng)， 其 PH值很少增加到 3以上，室內(nèi)常壓下的試驗(yàn)表明，在碳酸鹽巖過(guò)量的情況下， 24小時(shí) PH值仍在 3以下， PH值低可防止許多不利產(chǎn)物的沉淀 。 19 04d8dd Acid Lab， Southwest Petroleum Institute 七、砂巖酸化工藝－深部酸化工藝（多元酸酸化） ?技術(shù)關(guān)鍵 ? 酸液體系及針對(duì)具體儲(chǔ)層的酸液配方選擇。 20 04d8dd Acid Lab， Southwest Petroleum Institute 七、砂巖酸化工藝－ 相繼注入法（ SHF， Sequential HF Process ）工藝 ? SHF工藝是利用粘土的天然離子交換能力，在粘土顆粒表面生成 氫氟酸 ，溶解巖石。HCl與地層中的粘土接觸，使粘土轉(zhuǎn)變?yōu)?酸性粘土顆粒 ? 接著把中性或 弱堿性氟化物 溶液泵入地層，使 F－ 與酸性粘土顆粒并與原來(lái)吸附的 H+結(jié)合，在粘土表面生成 HF， 從而溶解一部分粘土 21 04d8dd Acid Lab， Southwest Petroleum Institute 七、砂巖酸化工藝 相繼注入法（ SHF， Sequential HF Process ）工藝 由于 HCl和含 F－ 溶液是相繼而不是同時(shí)泵入地層的，在兩種溶液都與粘土接觸之前絕對(duì)不會(huì)產(chǎn)生 HF。而且這種相繼注入法還可根據(jù)需要重復(fù)多次，即所謂交替注入，以達(dá)到預(yù)定的 HF穿透深度 。 Na+ H+Cl— Na++ 3H+ Cl— H++ 3N a+Na+ C l— H+ C l—含鈉天然 酸性粘土粘土顆粒 顆粒H+ H FCl— H+ + 5F— F— H F + 2C l—H+ C l— H F F—酸性粘土 中間過(guò)程 顆粒HFF— H F F— + 1/ 2H2S i F6H F F— F—含鈉天然 部分溶解的粘土顆粒 粘土顆粒22 04d8dd Acid Lab， Southwest Petroleum Institute 七、砂巖酸化工藝 相繼注入法（ SHF， Sequential HF Process ）工藝 ? SHF處理工藝 Halliburton公司典型的 SHF處理設(shè)計(jì)如下： （ 1）用 5%HCl予處理，用量 100 USgals/ft。 用量 50 US gals/ft （ 3）泵入 %NH4F， (用 NH4OH將 pH值調(diào)整到 7～ 8)，用量 25 US gals/ft （ 4）泵入 5%HCl， 用量 25
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