论缓速土酸

本文通过热力学和动力学基本原理 ,分析了各种缓速土酸体系的主要组分及有关酸化、缓速原理 ,并且指出了它们处理砂岩地层时可能存在的问题 ,对于它们的实用性提出了探讨。

150℃土酸酸化低点蚀缓蚀剂8703-A的性能与应用

应用电化学法、挂片失重法和拉伸试验法研究了缓蚀剂8703-A在土酸酸液中对碳钢的缓蚀作用和碳钢的氢脆行为。研究结果表明,8703-A对碳钢在土酸酸液中的均匀腐蚀、点蚀和氢脆有较好的抑制效果,在现场试验中也获得同样的结果。对8703-A的缓蚀机理进行了探讨。

伊利石与土酸/氟硼酸反应实验研究

利用X′Pert PRO X—射线衍射分析仪、XL-30能谱分析仪等岩矿测试手段,系统评价了伊利石在60℃条件下,5.0%HC、l5.0%HC l+0.5%HF、5.0%HC l+1.0%HF、0.5%HF、1.0%HF、8.0%HBF4、5.0%HC l+7.0%HBF47种常见酸体系与伊利石反应的化学行为,重点分析了酸液中硅和铝元素离子浓度、酸蚀量、晶体结构稳定性等参数随时间、酸浓度、酸类型发生变化的规律。研究表明:伊利石与酸反应速度快、沉淀少,反应后的残余伊利石晶体结构未发生彻底的改变。常规酸化处理中,伊利石性质相对稳定。

SD土酸解堵酸化体系研究与应用

四川盆地裂缝—孔隙型(或裂缝型)砂岩气藏普遍具有低渗透和裂缝性的特点。各种钻完井液对砂岩储层的损害严重,四川石油管理局井下作业处研究开发了SD土酸解堵酸化体系,该酸液体系以解除泥浆污染堵塞为主要目的,具有优良的配伍稳定性,特别对粘土及漏入储层堵塞孔道的泥浆等堵塞物具有较好的溶解能力,能达到解堵、恢复储层产能的效果。该土酸体系还可作为加砂压裂的预处理液,具有降低地层破裂压力、改善储层可压裂性的功效,具有很好的推广应用价值。文章主要介绍了 SD土酸解堵酸化体系的作用原理、性能、现场配制及安全防护与施工应用,并介绍了解堵酸化井的评层选井要点,为了能使土酸解堵酸化获得更理想的增产效果,就必须综合分析静、动态地质资料,充分认识储层的潜在增产能力,来决定是否进行土酸解堵酸化。同时也简单介绍了措施井的后期管理。

绿泥石与土酸、氟硼酸反应实验研究

研究了美国标准矿物绿泥石与7种常用酸（5％HCl，5％HCl＋0．5％HF，5％HCl＋1．0％HF，0．5％HF，1％HF，8％HBF4，5％HCl＋7％FIBF4）在60℃下的反应。发表了反应0．5、1．0、2．0、12．0小时后7种反应液中可溶硅、可溶铝的浓度（mg／L）和绿泥石的溶蚀率数据。一般而言，可溶硅浓度在0．5小时，可溶铝浓度在2小时即达到最大值；可溶硅、可溶铝浓度在盐酸反应液中很低，在氟硼酸反应液中随反应时间延长而升高，在复合酸和氢氟酸反应液中在不同程度上出现下降或波动，表明有二次沉淀。绿泥石的12小时溶蚀率，在1／5和0．5／5土酸中最高（28．68％，22．50％），在5％盐酸和复合氟硼酸中次之（20．83％，17．75％），在氟硼酸（6．81％）和土酸（～2％）中很低。用能谱电镜检测，与1／5土酸、复合氟硼酸反应2小时后的绿泥石表面，Si的质量分数大幅增大，Al、Fe的质量分数大幅减小，新出现F，证实有硅酸盐和氟化物沉积。绿泥石与各种酸液反应12小时后，（001）和（002）晶面衍射峰形和峰位不变，与氟硼酸特别是复合氟硼酸反应后，两晶面衍射峰高度降低，在20=15．8°和18，2°处出现新衍射峰，表明有新矿物生成或发生了矿物转化。图1表3参3。

高温土酸酸化缓蚀剂DS-2的性能评价

针对目前国内土酸酸化缓蚀剂存在的高温下易分层、缓蚀率不高等问题,利用醛、酮、胺的缩合反应合成了一种曼尼希碱,通过和炔醇、喹啉季铵盐、含氮含硫化合物等组分的复配,研究得到高温土酸酸化缓蚀剂.DS-2。对DS-2的性能评价结果表明,DS-2在不同质量分数的土酸酸液中具有炎好的溶解分散性,120℃恒温静置48h,无液一液分层、液一固分离现象产生;和酸液中的粘土稳定剂、铁离子稳定剂等酸化添加剂有良好的配伍性;150℃条件下,常规土酸加入质量分数为2%的DS-2后腐蚀速率为13.47g/(m2·h),乏酸中的点蚀因数为97,缓蚀性和乏酸防点蚀性能均达到酸化缓蚀剂评价标准SY/T5405-1996规定的一级水平;渗透率损害试验证明,DS-2对地层无伤害。

柴油微乳土酸的制备及其性能研究

微乳土酸在石油与天然气开采方面有着重要的潜在应用价值。今以柴油、土酸、表面活性剂和助表面活性剂为主要原料,制备了缓蚀性能良好的微乳土酸体系。考察了阳离子表面活性剂CTAC和非离子表面活性剂AEO9的配比对微乳土酸体系70℃下的稳定性、增溶性的影响,并给出了解释。通过添加CaCl2对微乳土酸体系的耐盐性进行了研究。比较了微乳土酸体系和同等浓度下的常规土酸分别与石英砂、碳酸钙、标准钢片的反应,结果表明,与相同酸浓度的土酸溶液相比,柴油微乳土酸体系的缓蚀效果显著。当乳化剂为下列组成时:CTAC/AEO9=3:2,正丁醇/正辛醇=1:2,助表面活性剂/表面活性剂=1:2,可得到较大的微乳土酸单相区。

增强型地热系统(EGS)土酸化学刺激剂对热储层的改造

以我国潜在EGS工程靶区热储层-松辽盆地营城组凝灰岩为目标层,通过化学刺激剂岩心流动仪模拟高温环境下土酸注入热储层过程中的化学刺激剂-热储层相互作用。通过TOUGHREACT软件建立反应性溶质运移模型,模拟上述实验的化学反应过程。研究结果表明:加入颗粒稳定剂的低浓度土酸对热储层具有良好的化学刺激效果,岩心裂隙渗透率增加6.7倍。岩体渗透率的增加主要源自于钠长石、钾长石的溶解,石英的溶蚀作用不明显,矿物表面出现次生矿物,即无定型二氧化硅的沉淀。

蒙脱石与土酸、氟硼酸反应实验研究

利用X′Pert PRO X-射线衍射分析仪、XL-30能谱分析等岩矿测试手段,系统评价了蒙脱石在5%HCl、5%HCl＋0.5%HF、5%HCl＋1.0%HF、0.5%HF、1.0%HF、8%HBF4、5%HCl＋7%HBF4七种常见酸体系中的化学行为,重点分析了酸液中硅、铝元素离子浓度、酸蚀量、晶体结构稳定性等参数随时间、酸浓度、酸类型间变化规律。研究指出,土酸、HF、氟硼酸体系与蒙脱石反应均表现出强酸的性质特点,但是氟硼酸体系离子浓度达到最大值迟土酸0.5~1.0h;与晶体结构中的Si/Al重量理论值对比,发现酸对蒙脱石晶体中的铝氧八面体破坏性强于硅氧四面体。7%HBF4和5%HCl＋7%HBF4两体系与蒙脱石反应2h后d（001）晶面破坏,并出现新峰;而相对应的土酸体系中蒙脱石固相反而比较稳定,因此不难判断B-、F-等有利于促使蒙脱石向其它矿物转化。

煤油微乳土酸的制备及其性能的研究

用具有同等碳链长度和相似结构的阳离子表面活性剂CTAC、十六叔胺分别与非离子表面活性剂AEO9复配制得两种煤油微乳土酸体系。考察了助表面活性剂的碳链长度及用量对微乳土酸体系相行为的影响,并得到了微乳区较大的良好体系。比较了煤油微乳土酸体系和同等浓度下的常规土酸溶液分别与石英砂、大理石、标准钢片的反应,结果表明,与相同浓度的土酸溶液相比,煤油微乳土酸体系的缓速反应效果显著。

低伤害有机土酸体系的研制及应用

为解决滨南油田部分注水井欠注严重的问题 ,研制了一种新型低伤害有机土酸液体系LDA - 2。该体系避免了HF反应中氟化铝沉淀造成的伤害 ,能解除地层深部堵塞 ,提高酸化现场施工的有效性。使用LDA - 2酸液体系酸化施工后 ,滨南油田低渗透注水井的吸水量大幅度上升。滨A井的现场施工实时监测表明 ,该井的表皮系数由酸化处理前的 13降到 - 0 .2 1。

有机缓速土酸的性能研究和现场应用

文中主要介绍有机缓速土酸在轮南油田注水井重复酸化中的应用。通过对注水井储层分析，注水井损害因素分析，岩心流动试验以及酸化现场实施效果分析，证明有机缓速土酸能够较好地解除轮南注水井堵塞，有效地提高注水能力。

振动-土酸酸化复合解堵室内实验研究

低、特低渗透油气田开发中普遍存在因无机结垢、有机结垢、微生物、外来颗粒、黏土矿物等引起的近井地带地层堵塞问题.针对此问题,开展了振动、土酸酸化及振动-土酸酸化复合解堵效果室内实验研究,结果表明,振动-土酸酸化复合解堵的效果比单独使用振动或土酸酸化解堵的效果更显著.振动解堵使岩心渗透率提高10%～20%,土酸酸化解堵使岩心渗透率提高10%～40%,而使用振动-土酸酸化复合解堵可使岩心渗透率提高40%～70%.对流体在生产井和注水井中的流动进行了室内实验模拟,开发的新型的振动-土酸酸化复合解堵技术不仅解堵效果好,而且比较稳定,至少可使岩心渗透率提高40%左右.

土酸注入速率对EGS热储层改造效果影响的实验研究

增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)是一种通过人工形成地热储层的方法从低渗透性岩体中经济地开采相当规模深层热能的工程,对渗透率的改造体现了EGS热储层改造效果。文章进行了实验室条件下的岩心流动实验,选用4组不同土酸注入速率进行对比,根据注酸前后岩心裂隙渗透率的变化,分析研究土酸的注入速率对岩心裂隙渗透率的影响。研究结果表明,采用"高流量"的注入方式更有利于凝灰岩裂隙通道的改造。

蒙脱石与土酸反应的实验研究

本文详细介绍了粘土矿物中的蒙脱石在土酸中的溶蚀及沉淀规律，考察了作用时间。温度、酸浓度及国／液比对蒙脱石与酸反应的影响。研究结果表明：蒙脱石与土酸反应的总溶蚀动力学规律与Elovich动力学方程（C＝a＋blnt）符合最好。反应初期产生明显的Si（OH）4沉淀，沉淀在一小时内达到完全。土酸浓度过大时会产生氟硅酸盐沉淀。反应后期还会产生氢氧化物沉淀。在高固／液比条件下，蒙脱石与土酸反应产生的各类沉淀，比低固／液比条件下更为严重。

硅质地层土酸酸化工艺的理论与实践

关于硅质砂岩地层土酸酸化工艺的本专题论文包含 6个论题 :①基本原理 ;②传统土酸体系的利弊 ;③含膦酸酯土酸工作液 ;④膦酸类化合物电离特性 ;⑤膦酸类化合物吸附特性 ;⑥结论。指出酸化工作液的缓速、降滤失和抑制性 ,是保证酸化施工质量的关键因素 ;膦酸酯的电离和吸附特性奠定了含膦酸酯工作液卓越性能的基础 ,使之成为当前砂岩储层酸化的新发展方向。图 3表 5参 6。

氟硼酸、土酸对粘土膨胀性能的影响

粘土被氟硼酸、土酸处理后，阳离子交换容量（CEC）、交换性氢都将降低，且残余酸液还具有一定的降低CEC的能力。实验表明，这是由于酸土反应后，粘土的矿物本性发生了变化，生成了主要成分为石英的“非土”物质。

土酸酸化对注水井储层解堵效果的评价

室内考察了土酸酸化对注水井储层的解堵效果,确定了土酸酸化最佳配方:9.0%HCl+1.0%HF,酸液注入量60 PV,在此条件下,岩石的抗压强度为28 MPa。渤海作业区某注水井酸化施工注入曲线分析结果表明,土酸酸化后注水量上升至1 200 m3/d,注入压力下降至2 MPa,酸化解堵效果明显,但酸化有效期较短;后续水驱中,注入压力又上升,注水量下降,地层再次受到伤害。

蒙脱石与土酸、多氢酸反应对比实验研究

对比分析了常规土酸和多氢酸与水敏性矿物蒙脱石的反应,研究了蒙脱石在两种酸液体系中的溶蚀率和沉淀规律,反应后残酸溶液中的硅、铝离子浓度,并用扫描电子显微镜观察了反应后蒙脱石表面的微观结构变化。结果表明,30℃、90℃下,多氢酸对蒙脱石的溶蚀率小于常规土酸,90℃下蒙脱石与土酸反应产生二次沉淀。多氢酸与蒙脱石反应后,在蒙脱石表面生成铝-硅-磷酸盐"保护膜"。该"保护膜"在弱酸中的溶解性较差,但可迅速溶解于盐酸中。随反应时间的延长,土酸与蒙脱石反应后残酸中的硅离子浓度先增加后降低、铝离子浓度逐渐增加,而多氢酸与蒙脱石反应后残酸中的硅、铝离子浓度均增加,表明多氢酸对金属离子具有较强的吸附和螯合能力。

绥中36-1油田油管腐蚀产物及土酸酸蚀特征研究

用扫描电镜、能谱分析和X-射线衍射仪等测试方法,对比分析了绥中36-1油田典型井J13井油管土酸处理前后的腐蚀结垢产物。结果表明,土酸处理前的腐蚀结垢产物主要元素为Fe、O、S、C,次要元素为Ca、Mg、Si,X-射线衍射分析矿物为黄铁矿、含镁方解石、菱铁矿,电镜下观察腐蚀产物中广泛存在着海绵状及珊瑚状硫化物。土酸常温浸泡腐蚀产物2 h后,酸蚀率为13.1%,垢样表层基本不含Ca、Mg等元素,富含Fe、O、S等元素,其矿物成分为Fe(OH)3、Fe2O3、FeS等,晶形完好的莓状氧化铁及氢氧化铁小球经酸化后被部分溶蚀,酸处理后的残余物主要为非晶质或隐晶质。腐蚀机理为:SRB将硫酸根离子作为有机物代谢产物的最终电子受体,少量的被还原成硫,大部分以硫化氢(H2S)形式放出,在其代谢过程中对油井油管造成腐蚀。