川南页岩气区块固体酸解卡液溶蚀率的室内研究

川南页岩气水基钻井液井段易发生的卡钻中泡酸解卡成功率较高,而液体强酸属于危化品,运输和使用存在限制条件,增加泡酸解卡的时间。通过对复合酸溶蚀率的性能评价,其18%浓度溶液对灰岩或页岩的溶蚀率能够达到相同浓度盐酸溶液的75%以上,能够满足现场泡酸解卡作业的性能要求,减少卡钻处理时间。

广西弄拉岩溶植被不同演替阶段的主要土壤因子及溶蚀率对比研究

植被是土壤形成过程中最活跃的因素 ,在同样气候条件下又是最重要的因素 ,植被的演替改变了土壤的理化性质 ,促进了成土作用。植被的正向演替可改善土壤 A层的理化性状 ,降低容重 ,增加孔隙度、含水量和有机质含量 ;而 B层理化性状在演替初期得到改善 ,后期 (乔林期 )却明显下降 ,容重增加 ,孔隙度、含水量和有机质含量大大降低。土壤 p H值随演替进展逐渐降低。Mg含量随正向演替而降低 ;Ca因植物的作用而呈现复杂性。土壤 CO2 的变化也很复杂 ,表层 CO2 随正向演替明显增加 ,但当(青冈林土 )孔隙度很大时有利于 CO2 的逸出而大大降低 ;深层 CO2 与土壤孔隙度、含水量一致 ,初期随正向演替增加 ,到乔林期又降低。地表溶蚀率随植被正向演替 ,先降低后增加 ;土壤中岩石的溶蚀率随演替而增加 ,与 Ca、Mg含量 ,p H值成反比 ,与土壤有机碳、CO2 浓度成正比 ;植被进展演替有促进潜蚀的作用 ,演替初期表层溶蚀率较深层高 ,到乔林阶段后深层较高。岩石的溶蚀率还受土壤含水量、孔隙度等多种因素的影响。

土酸对页岩溶蚀率影响的试验研究

利用X射线衍射晶体鉴定技术,首先确定页岩试样主要矿物成分,根据矿物成分确定酸化试验所用的酸液。利用质量分数为3%的HF和10%的HCL混合而成的土酸溶液酸化20mm×20mm×50mm的块状的钠长石、石英试样。利用超景深三维显微系统初步分析试样表面的腐蚀程度,并用Image-Pro Plus计算表面积溶蚀率的变化以及测量pH的变化规律,以分析页岩酸化的机理。设置对比实验,确定HF和HCL分别对溶液的贡献。本文是酸化压裂对含气页岩渗透性能的影响的基础室内试验研究,研究成果可以为实际工程应用提供理论依据。

Ca^(2+)交联处理对聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶吸水保水性能和溶蚀率的影响

为提高聚乙烯醇(PVA)水凝胶凝胶分数、吸水率、保水率和降低其溶蚀率,采用PVA/海藻酸钠(SA)循环冻融成型方法,并结合钙离子交联处理制备互穿网络水凝胶,探究了Ca^(2+)交联处理对PVA/SA复合水凝胶吸水保水性能和溶蚀率的影响规律。结果表明:PVA7SA3、0.05mol/L、4h条件下溶蚀率最小(2.33%),凝胶分数最高(92.6%);PVA7SA3、0.01mol/L、2h条件下吸水最高(350%),凝胶分数较低(85.9%),但均与PVA对照组水凝胶存在统计学差异。PVA8SA2在1h内保水性能最好,0.05mol/L浓度下处理4h保水率可达60%。结果表明,增大Ca^(2+)交联浓度和延长交联处理时间对提高凝胶分数有积极影响,水凝胶溶蚀率和吸水率变化均与凝胶分数呈负相关。

基于钻孔遇洞率和溶蚀率的水库分水岭渗透问题分析研究

为研究某电站上水库岩溶地层渗透问题和渗透规律,围绕其左岸分水岭布置水文地质钻孔和物探测试,对其岩溶发育特征进行了初步分析,然后基于钻孔编录成果从遇洞率和溶蚀率统计成果中对该水库左岸渗透问题进行了定量。结果表明:左岸分水岭内侧主要发育有岩溶小区,地表主要表现为落水洞(一般小于2 m)、沿断层的强溶蚀带、沿裂隙的溶隙、沿陡倾层面走向的密集溶蚀沟、缝、小的天生桥等;左岸分水岭车水桶组地层31个钻孔的岩溶遇洞率和溶蚀率发现遇洞率在75 m高程附近发生突变,溶蚀率在90 m高程左右发生突变,说明车水桶组地层存在库水岩溶性渗漏问题,并从物探成果得到验证。

中性螯合体系对无机堵塞物的溶蚀机理及性能评价

碳酸盐岩油藏常规酸化技术在生产过程中易出现水锁、腐蚀管柱、井筒结垢等现象,导致储层受损,储层产能降低。针对这一问题,以乙二胺四乙酸(EDTA)和聚丙烯酸(PAA)为主要成分,加入少量Na_(2)SO_(3),经去离子水融合过滤,120℃脱水研磨粉碎,500℃焙烧活化制得中性螯合体系,并对中性螯合体系的溶蚀性能进行评价。结果表明,该体系对Ca^(2+)无机堵塞物具有良好的溶蚀性,常温下24 h内的溶蚀率可达95%;对N80级钢材具有较好的缓蚀性,在90℃下静置12 h的腐蚀速率最大值为4.45 g/(m^(2)·h);对天然碳酸盐岩心的平均溶蚀率大于70%。基于抑制金属离子二次沉淀、改善渗透率,中性螯合体系对油套管的腐蚀伤害较低,可清除地层内无机盐垢,无需返排,不会对地层产生二次伤害,适用于清除含碳酸盐垢的油井。

溶蚀程度随高程分布特征的定量分析方法

在讨论现有岩溶发育特征描述指标的基础上,将某高程范围内的溶蚀高度与其地层厚度之比定义为溶蚀率,建立了溶蚀率计算及误差分析方法,最后通过典型的工程案例验证了基于溶蚀率建立的溶蚀程度定量分析方法的先进合理性。研究结果表明:溶蚀率综合考虑了场地岩面溶蚀和洞隙发育情况,具有良好的数值稳定性;各高程点的溶蚀率误差不大于其遇洞率误差,故一定高程以下的溶蚀率误差可转化为遇洞率误差进行分析;基于溶蚀率建立的溶蚀程度定量分析方法能合理刻画建筑地基溶蚀程度随深度增大而衰减的规律,其数据主要来源于场地勘察报告,数据丰富可靠,成本低廉,具有明显的工程针对性和技术可行性。

鄂尔多斯盆地姬塬地区长8致密储层溶蚀作用模拟及其影响因素

在明确鄂尔多斯盆地姬塬地区西部长8致密储层基本特点的基础上,利用高温高压储层流体-岩石相互作用模拟仪,模拟了长8储层岩石与有机酸溶蚀反应的过程。依据地质条件,采用0.15mol·L-1乙酸溶液(pH=2.65)作为反应溶液,模拟温度选溶蚀窗口对应深度的实际古地温(87℃~103℃),模拟压力范围为24.70~30.18MPa。通过反应前后样品储层特征的变化及溶蚀率对比,分析了长8致密储层的溶蚀特征及影响因素,探讨了其溶蚀过程及溶蚀增孔过程。结果表明:在乙酸的作用下,致密储层长石(钠长石、钾长石)和方解石矿物发生明显的溶蚀反应,并产生沉淀物;根据矿物相对溶蚀率发现,碳酸盐矿物的溶解速率整体上大于长石矿物,其中方解石大于白云石,斜长石大于钾长石;随着温度和压力的增加,方解石溶蚀率先增加后不变,而长石溶蚀率基本呈线性增加,但是方解石刚开始溶蚀率高于长石;致密储层溶蚀过程主要分为3个阶段,分别为方解石胶结物溶蚀过程、长石溶蚀过程和溶蚀后沉淀物充填过程。溶蚀作用使得致密储层的孔隙明显增加,是致密储层增孔的主要成岩作用类型,也是寻找致密储层中"甜点"的关键因素之一。

岩溶建筑地基溶蚀程度及深度分布规律

基于碳酸盐岩溶蚀机理,从岩性因素和水的溶蚀能力方面分析以碳酸盐岩为主的建筑地基溶蚀能力和溶蚀程度的深度变化规律,并通过工程案例对其普遍合理性进行验证。研究结果表明:按深度的指数函数拟合的溶蚀率曲线拟合系数一般可达0.90以上,表明以碳酸盐岩为主的建筑地基溶蚀程度一般具有随深度增大呈指数衰减的特征;岩体裂隙是影响溶蚀程度深度分布特征的决定因素,岩石类型和水的溶蚀能力是影响岩溶发育的区域性因素,对建筑地基溶蚀程度的深度分布特征影响不大;岩面溶蚀程度高于洞隙溶蚀程度,合理的表征指标不应忽略岩面溶蚀特征,否则将难以合理刻画出地基溶蚀程度的深度衰减规律。

半干旱岩溶区油松林显著促进碳酸盐岩溶蚀

植被覆盖通过促进碳酸盐岩风化吸收大气CO_(2),在实现碳中和中具有重要作用,但不同植被类型的影响强度仍不清楚。为揭示半干旱区植被类型对碳酸盐岩风化的影响规律,以一个典型岩溶小流域为研究区,通过系统的植被调查和野外溶蚀试片试验,详细对比了不同植物群系的碳酸盐岩溶蚀率及其影响因素,并探讨了不同分类层次植被的溶蚀率的差异。结果表明,半干旱岩溶区碳酸盐岩溶蚀率在植被型组层次为森林>草地>灌丛,在演替的早期减弱、后期促进溶蚀;群系层次的对比发现油松(Pinus tabuliformis)林内碳酸盐岩溶蚀率最高,是其它群系的5倍至近30倍;不同群系对溶蚀率的影响强度的大小得以明确;溶蚀率与土壤CO_(2)浓度(pCO_(2))、土壤温度和土壤含水量任何单一因素无相关性,而与三者匹配性有较好的对应关系,与湿润区明显不同;植被演替通过增强对溶蚀环境因子匹配性的调控能力,促进碳酸盐岩的溶蚀。半干旱区油松林显著促进碳酸盐岩溶蚀,进行群系层次的广泛对比研究可以更好揭示植被类型与碳酸盐岩溶蚀之间的关系,为提高岩溶生态系统恢复的碳汇量提供有效指导。

岩溶建筑地基强溶蚀带划分

强溶蚀带是岩溶地基中岩体溶蚀程度最高的深度范围,反映了场地岩溶发育的主要深度范围和岩溶地基处理难度,合理划分强溶蚀带对岩溶地基设计具有积极的工程实际意义。基于岩溶地基溶蚀程度深度分布特征,提出了强溶蚀带界限高程的确定方法,并结合具体的工程案例论证了强溶蚀带划分方法的先进合理性。结果表明:强溶蚀带不宜直接作为岩溶地基的主要持力层,其分布界限可根据溶蚀率深度分布曲线确定;在保证场地各勘察阶段具有足够的钻孔数量的前提下,同一场地在不同勘察阶段确定的强溶蚀带分布范围基本一致,这表明了其划分方法的合理性;在当前岩溶处置水平下,界限溶蚀率取25%作为强溶蚀带划分标准是合理的。

布洛芬原位凝胶体外溶蚀和药物释放度考察

目的对布洛芬原位凝胶剂进行体外溶蚀和释放度考察,探索处方中布洛芬与PVP K30的最佳比例。方法采用无膜溶出法,根据公式凝胶累积溶蚀百分率=(W1-Wt)/(W1-W0)来计算溶蚀率;根据标准曲线,利用峰面积计算药物累积释放率。结果当布洛芬∶PVP K30=1∶1时,制成的凝胶的性质最好。随着时间的递增,凝胶的溶蚀率和释放率显著增加。结论布洛芬凝胶剂具有良好的缓释效果。

一种弱溶蚀酸液在砂岩储层酸化中的应用研究

为避免触发酸化储层改造中使用强溶蚀酸液体系造成的二次伤害和储层出砂,通过酸-岩溶蚀能力、抑制二次沉淀、天然岩心酸化模拟和单轴抗压分析研究了一种弱溶蚀酸液体系。该酸液体系溶蚀能力只有常规土酸酸液溶蚀能力的30%左右,对各种二次沉淀物质抑制能力均强于标准土酸。弱溶蚀酸液处理后岩心抗压强度下降率为土酸处理后的35.4%,综合酸化性能评价实验中弱溶蚀酸液体系能将被污染的岩心渗透率恢复到107.1%。弱溶蚀酸液体系实际应用海西部某油田某井W_(3)段Ⅵ、Ⅶ_(上)、Ⅶ_(下)油组砂岩储层,恢复该井产能且增油133.28 m^(3)/d,后期生产过程中未出现二次伤害和储层出砂,取得良好酸化增产效果。

BFe10-1-1白铜管在熔融SnAg_3Cu_(0.5)中的溶蚀行为

将白铜管分别浸入280,320,360和400℃熔融锡中保温2,4,6,8和10 h,冷却后采用金相显微镜观察溶蚀产物形貌及检测管壁厚度,根据试验数据建立溶蚀速率数学模型,采用扫描电镜及能谱仪分析反应产物及成分组成,探讨溶蚀机理。结果表明,随着熔融锡温度的升高,白铜管溶蚀速率增大,从280℃开始,熔融锡温度每升高40℃,白铜管的溶蚀速率递增0.05 mm/h,溶蚀产物为含有Cu-Ni-Sn元素的金属间化合物,白铜管的减薄机理是在白铜管与熔融锡接触界面铜和镍与锡发生反应,使白铜管中的铜和镍不断进入熔融锡中导致白铜管溶蚀消耗而减薄。

黔中水利枢纽平寨水库左岸岩溶溶蚀分析

黔中水利枢纽平寨水库大坝左岸岩溶十分发育,受岩性和构造影响共发育五套岩溶系统。针对平寨水库左岸防渗帷幕地段,基于施工现场左岸帷幕灌浆平硐揭露溶洞发育信息,分析岩溶溶蚀特征,归纳岩溶发育规律。研究得出岩溶溶蚀受地质构造和地层岩性影响在垂直方向上岩溶溶蚀由上往下逐渐增强,在水平方向上溶蚀离河岸由远及近逐渐增强,局部区域受地层岩性和构造控制集中发育的岩溶发育规律。

含天青石、石膏白云岩混合溶蚀特征研究

以亚洲第一长白云岩洞穴——贵州省遵义市绥阳双河洞地区的白云岩为研究对象,根据白云岩中石膏(或硬石膏)的存在可加速白云石溶解的理论,考虑双河洞洞穴中同时存在天青石(SrSO 4)与石膏(CaSO 4)岩层,溶解后形成混合溶液,可能会加速白云岩的溶蚀。白云岩在自然条件下常混有杂质,为了实验的准确性,直接采用白云石进行实验。在静态条件下进行白云石在含天青石和石膏的不同含量溶液中混合溶蚀的模拟实验,研究在常温酸性和中性条件下,双河洞地区的地下水以及地表水对白云岩溶蚀过程的影响。结果表明,根据地下水以及地表水中Ca/Sr比例不同以及pH值的不同,在离子强度以及同离子效应的影响下,Ca/Sr比例直接影响白云石的溶蚀率,且生成的过多沉淀吸附在白云石的溶蚀孔隙中,会导致实验反应减缓。该研究为解释绥阳双河洞白云岩洞穴的成因具有一定的指导意义。

酸化对高阶煤不同层理方向增透效果影响研究

为了研究酸化对寺河矿高阶煤垂直、平行两个层理方向的增透效果,开展了多组分酸煤粉和煤柱溶蚀试验,优选出了合适的酸液体系,分析了两个层理方向煤柱不同酸化时长下的溶蚀效果,并进行了两个层理方向煤柱的煤岩三轴吸附-解吸-渗流试验和低场核磁共振试验,对比了酸化前后的渗透率、孔隙度、孔径分布变化。结果表明:(1)寺河矿酸化选用质量分数2%HCl+2%CH3COOH+5%HF的酸液配比溶蚀效果最优;(2)酸化使垂直层理方向煤柱的孔隙率增幅更大,而平行层理方向煤柱达到最大增幅用时更短;(3)酸化后两个层理方向煤柱的渗透率、孔隙度均提升,垂直层理方向煤柱孔隙度增幅更大,渗透率增幅则小于平行层理方向煤柱,且二者的渗透率增幅都在滑脱效应拐点处最小;(4)酸化使两个层理方向煤柱的瓦斯吸附孔占比下降,其中平行层理方向煤柱降比更大,且酸化前后中大孔占比也都更高;确定了寺河矿酸化后以煤样平行层理方向作为钻孔瓦斯抽采方向能更好地提高瓦斯抽采率。

水布垭大坝左岸岩溶发育规律及渗透性分析

利用水布垭大坝左岸山体灌浆平硐现场的调查结果,对防渗帷幕线剖面不同高程灌浆平硐的面溶蚀率和最大溶蚀洞径进行分区统计分析,获得了防渗帷幕线剖面岩体溶蚀特性.在此基础上,结合区域地质资料和地貌资料,得出大坝左岸山体岩溶发育规律.左岸山体岩溶发育在垂直方向从上到下逐渐减弱,水平方向从远河岸端向近河岸端逐渐增强,存在集中发育区并受岩层面控制等.最后对山体的渗透性进行了探讨,提出帷幕工程优化的初步建议.对大型溶蚀洞穴系统进行封堵后,帷幕灌浆时应对不同地区分别对待,有些地带可以简化帷幕施工,甚至可以不进行帷幕施工.

提高煤储层渗透率的酸化实验

为了研究酸化对煤储层渗透率的影响,进行了室内酸化实验.采取山西沁水盆地南部晋城矿区3 号煤层中裂隙发育的煤样,分别将其制成60-80 目的干燥煤粉和直径为50 mm 的煤心,用不同的酸液体系对煤粉和煤心进行处理,测量煤粉酸化后的溶蚀率以及煤心酸化前后的渗透率和孔隙度.实验结果发现,经酸化后煤心渗透率由原来的0.5×10^–3 μm^2 左右提高到3.0×10^–3 μm^2 左右,孔隙度增加了5.5%左右.对煤心进行酸化处理能极大的提高其渗透性,为煤层气酸化现场施工提供实验支撑.

碳酸盐岩可溶性室内研究

利用不同地区碳酸盐岩可溶性室内试验资料，对试验中的装置、试验时间、溶蚀率表示方法和可溶性影响因素进行了分析和论证；结合川西南地区、清江流域岩溶环境效应研究实际，认为室内溶蚀试验研究应用于野外岩溶发育规律分析是一种简单、方便、行之有效的研究方法。