酸化酸液和添加剂及其选择.ppt

Unique id: 04d8dd Documentum\.....\CNOOC_ML.ppt 酸液类型及选择 甲酸又名蚁酸(HCOOH)，是无色透明的液体，熔点8.4℃，有刺激性气味。易溶于水，水溶液呈弱酸性。我国的工业甲酸浓度为90％以上。 乙酸又名醋酸(CH3OOH)，我国工业乙酸的浓度为93％以上，因为乙酸在低温时会凝成象冰一样的固态，故俗称为冰醋酸。 甲酸和乙酸－优缺点 优点：反应速度慢、腐蚀性较弱，在高温下易于缓速和缓蚀。 缺点：溶蚀能力小且价格昂贵，欲达到盐酸的溶蚀能力，用酸量大，成本高，低渗透层排液困难。酸压时，甲酸均匀溶蚀缝面，裂缝导流能力小。 只有在高温(120℃以上)深井中，盐酸的缓速和缓蚀问题无法解决时，才使用它们酸化碳酸盐岩储层。 多组分酸 组分酸就是一种或多种有机酸与盐酸的混合物。 作用原理：酸岩反应速度依氢离子浓度而定。因此当盐酸中混掺有离解常数小的有机酸(甲酸、乙酸、氯乙酸等)时，溶液中的氢离子数主要由盐酸的氢离子数决定。根据同离子效应，极大地降低了有机酸的电离程度，因此当盐酸活性耗完前，甲酸或乙酸几乎不溶解，盐酸活性耗完后，甲酸或乙酸才进而离解起溶蚀作用。所以，盐酸在井壁附近起溶蚀作用，甲酸或乙酸在地层较远处起溶蚀作用，混合酸液消耗时间近似等于盐酸和有机酸反应时间之和，因此可以得到较长的有效距离。 常用盐酸体系－常规盐酸 适用条件：碳酸盐岩类油气层的解堵酸化。 典型配方：15%~28% HCl+2%~3%缓蚀剂+1%~3%表面活性剂+1%~3%铁离子稳定剂 常用盐酸体系－稠化酸 高温储层酸压(酸化)缓速、降滤，深部穿透 盐酸＋稠化剂（胶凝剂）＋其它添加剂?稠化酸 典型配方：15%~28% HCl+2%酸液增稠剂+2%~3%缓蚀剂+2%~3%表面活性剂+2%~3%铁离子稳定剂 酸液的稠化剂有：含有半乳感露聚糖的天然高分子聚合物，如瓜胶、刺梧桐树胶等。有工业合成的高分子聚合物，如聚丙烯酰胺，纤维素衍生物等 稠化酸处理的优点； (1)缓速效果好；(2)粘度高，滤失小；(3)携带酸化后不溶性岩石颗粒及淤泥能力强。 缺点：(1)稠化剂增加了酸液的粘度，破胶不好不利反排；(2)温度较高时，大部分稠化剂在酸液中迅速降解，热稳定性差，因此只限于低温地层使用；(3)残酸液中杂质机反应产物较常规酸对储层伤害较大。 常用盐酸体系－胶化酸 目的：进一步提高酸液粘度 组成：盐酸＋稠化剂＋其它添加剂?稠化酸＋交链剂? 胶化酸 典型配方：20%~25%HCl+0.01%~0.05%交联剂+1%~3%缓蚀剂+2%~3%表面活性剂+2%~3%铁离子稳定剂+1%~2%助排剂 常用的有机交链剂为醛类化合物；无机交链剂如氯化锂、硝酸铝、硫酸铝等。 需加入破胶剂，常用的破胶剂有高锰酸钾、过硫酸铵等。 使用胶化酸的主要优缺点： (1)缓速效果及热稳定性都较稠化酸好； (2)酸液配置成本较稠化酸低； (3)能抑制粘土分散，控制酸液滤失； (4)酸化可排出不溶解的微粒及淤泥。 (5)存在的主要问题是酸化后残酸返排困难 适用条件：具有较强反排能力的低渗碳酸盐岩的酸压裂或天然裂缝发育但被损害地层的深穿透酸化处理 常用盐酸体系－乳化酸 乳化酸即油包酸型乳状液，一般用原油作外相，其内相一般为l5~3l％浓度的盐酸 配置过程：酸(盐酸或有机酸)＋乳化剂(表面活性剂)+油+其它添加剂 典型配方；20%~25%HCl+1%~3%缓蚀剂+2%~3%铁离子稳定剂+1%~3%乳化剂+30%原油或成品油。 需选用“HLB值”(亲水亲油平衡值)为3~6的表面活性剂作为W/O型乳化剂 如酰胺类(炕基酸胶)、胶盐类（l2炕基苯磺酸胶)、酶类(山梨糖醇酐油酸脂-一span80)等。 优缺点： 缓速效果好 粘度高 滤失量低 摩阻高 常用盐酸体系－化学缓速酸 将亲油性表面活性剂加入酸中配制而成，借以产生一种物理屏障，阻碍酸至岩石表面的传递 整个施工过程需连续注酸 高流速和地层高温情况下，吸附作用将受到限制，大部分表面活性剂就会失去作用 常用盐酸体系－泡沫酸 由酸液(一般为盐酸)、气体(一般用氮气或二氧化碳)、起泡剂和稳定剂混合制成 酸液为连续相，气体为非连续相，它是一种类似于宾汉流体的酸包气流体 气体的体积(泡沫干度)约占65~85％，酸液量为15~35％。表面活性剂的含量为0.5~1％ 泡沫酸按其质量可分成三类： ?增能型；泡沫质量 ?52%； ?泡沫型：泡沫质量 52%~90%； ?雾化型：泡沫质量 90%。 常用盐酸体系－泡沫酸 优点： ?液体含量低（20－40％），对地层污染小，处理水敏性地层尤为优越； ?酸液漏失量小，酸穿距离长； ?粘度高，酸压时可获得较宽的裂缝； ?泡沫酸中的高压气体有助于排液，悬浮力