油水井酸化作业监督基础.pptx

酸化酸压工艺基础;酸化酸压措施作业监督基础;第一节 酸化作用机理;一、砂岩酸化作用机理; 砂岩储层渗透率降低，往往是地层污染、堵塞造成的： 钻井、作业过程中泥浆压井液进入地层造成的污染； 层内粘土微粒在采油、注水过程中随液流移动对地层孔隙造 成的堵塞； 由于地层压力、温度变化造成的地层结垢； 铁、钙等的化学沉淀造成的堵塞等。 因此，砂岩酸化一般采用盐酸与氢氟酸的混合酸(土酸)，或 其它能够生成氢氟酸的酸液： 盐酸先同碳酸盐矿物、铁质反应，溶解碳酸盐和铁质； 然后氢氟酸再与石英、粘土矿物反应，提高地层渗透率。;盐酸与碳酸盐矿物反应： CaCO3+2HCl CaCl2+CO2 +H2O CaMg(CO3)2+4HCl CaCl2+ MgCl2 +2CO2 +2H2O 盐酸与铁质矿物反应： Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O FeS+2HCl FeCl2+H2S 如果土酸中的盐酸量不够，不能完全溶解地层中的碳酸盐矿物，则氢氟酸将与碳酸盐矿物反应，生成CaF2沉淀，堵塞孔道。 CaCO3+2HF CaF2 +H2O+CO2 CaMg(CO3)2+4HF CaF2 + MgF2 +2H2O+2CO2;氢氟酸与石英、粘土矿物反应： SiO2+4HF SiF4+2H2O SiF4+2HF H2SiF6 Si3AlO8Na+22HF NaF+AlF3+3H2SiF6+8H2O Al4(Si4O10)(OH)8+36HF 4H2SiF6+4AlF3+18H2O;二、碳酸盐岩酸化作用机理;盐酸与方解石、白云岩反应： CaCO3+2HCl CaCl2+CO2 +H2O CaMg(CO3)2+4HCl CaCl2+MgCl2+CO2 +2H2O 甲酸(蚁酸)与方解石、白云岩反应： CaCO3+2HCOOH Ca(COOH)2+CO2 +H2O CaMg(CO3)2+4COOH Ca(COOH)2+Mg(COOH)+2CO2 +2H2O 乙酸(醋酸)与方解石、白云岩反应： CaCO3+2H(CH2COOH) Ca(CH2COOH)2+CO2 +H2O CaMg(CO3)2+ 4H(CH2COOH) Ca(CH2COOH)2+ Mg(CH2COOH)2 +2CO2 +2H2O ;三、酸化工艺方式;四、酸液溶解能力;反应矿物;土酸对砂岩矿物的溶解能力(m3/m3);五、酸岩反应速度及其影响因素;1、温度的影响 无论是由表面反应控制的还是由传质控制的酸岩反应，温度升高都会导致系统反应速度加快。 2、压力的影响 低压下，压力对酸岩反应速度影响很大，随着压力升高，这影响将减弱，当压力升高到5.0-6.0MPa后，压力的影响很小。 3、岩石类型的影响 如低温下酸液与石灰岩要比白云岩反应速度快。 4、面容比的影响 面容比越大，酸岩反应越快，因此常规酸化酸液有效作用距离只有几十厘米，而酸压时活性酸深入地层的距离可以达到几十米。;5、酸液类型与酸液浓度的影响 不同类型酸液的离解度相差很大，而酸岩复相反应速度与溶液内部H+浓度呈正比，采用强酸反应速度更快。 6、流速的影响 酸岩反应速度随酸液流速增大而加快，尤其处于紊流状态时更为明显。但反应速度增加的倍比小于酸液流速增加的倍比，酸液来不及完全反应就已流入地层深处，因此，提高注酸排量可以增加活性酸深入地层的距离。 7、同离子效应的影响 溶液中生成物浓度增加将抑制酸液正反应、减缓生成物扩散、增大H+传质阻力，因此，同离子效应减小酸岩反应速度。;六、酸液有效作用距离;第二节 酸液及添加剂;一、常用酸液类型;1、盐酸;用工业盐酸配制酸液的计算公式： 式中 QS —— 工业盐酸用量，kg;