酸化酸液体系和添加剂及其选择

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1、AcidizingandHydraulicFracturingTreatmentforOil&GasWellStimulation酸化酸液体系和添加剂及其选择李年银西南石油大学研究生院13880924239，lny_0@163.com(SelectionofAcidFluidandAdditives)酸化用酸液类型碳酸盐岩酸化酸液体系砂岩酸化酸液体系添加剂体系及其选择基质增产措施工作液体系选择提纲一、酸液类型1.溶蚀能量强，生成的产物能够溶解于残酸水中，与储层流体配伍性好，对储层不产生污染；2.加入化学添加剂后所配制成的

2、酸液的物理、化学性质能够满足施工要求；3.运输、施工方便，安全；4.价格便宜，货源广性能要求一、酸化酸液类型盐酸HCL土酸HCl＋HF，氟硼酸HBF4乙酸CH3COOH甲酸HCOOH磷酸H3PO4硝酸HNO3混合酸用于酸化的常见基本酸(按照化学组成分)一、酸液类型常见不同酸型的特点及适用条件对比5H＋酸高温延迟酸固体酸地下自生土酸一、酸液类型滤失控制酸自转向酸粘弹性酸VES其他酸液硝酸盐酸盐酸系无机强酸，它是氯化氢的水溶液。纯盐酸是无色透明的液体，因含FeCl3及其它杂质，故常看到的工业盐酸略呈黄色，盐酸氯化氢气体具特有

3、的刺激性气味。在空气中，浓盐酸常冒出白色酸雾。盐酸是一种具有强腐蚀性的强酸还原剂。1.盐酸盐酸工业标准1.盐酸盐酸特点(1)酸岩反应速度相对变慢，有效作用范围大；(2)单位体积盐酸可产生较多的二氧化碳，利于残酸的排出；(3)单位体积盐酸可产生较多的氯化钙、氯化镁，提高残酸的粘度，控制了酸岩反应速度，并有利于悬浮、携带固体颗粒从储层中排出。(4)盐酸的主要缺点是与石灰岩反应速度太快，1.盐酸盐酸比重及配制HCl=1+C/2盐酸百分浓度Wt和当量浓度关系：Wt％=()×100％C―盐酸浓度配置盐酸溶液所需商品盐酸用量配置稀

4、酸液所需的清水量V清水＝V2－V1－V3比重1.盐酸盐酸溶液体积降低盐酸液浓度需加清水量计算Q1―清水用量，kg；Q0―已配酸液量，kg；X―已配酸液浓度重量百分比，％；Z―施工用酸液浓度重量百分比，％盐酸比重及配制1.盐酸提高稀酸液浓度，需加浓盐酸量的计算Q2―浓盐酸用量，kg；Q0―已配酸液量，kg；C―浓盐酸浓度重量百分比，％；Z―施工用酸液浓度重量百分比，％；X―已配酸液浓度重量百分比，％盐酸比重及配制1.盐酸配置1m3不同浓度的盐酸溶液所需要的工业盐酸和清水量1.盐酸基质酸化不同酸化半径和孔隙度要求的注酸强度1

5、.盐酸2.盐酸-氢氟酸(土酸)化工界大批生产的氢氟酸(HF)是氟化氢的水溶液，有无水纯酸，或酸的浓缩(40－70%)水溶液。氟化氢是一种无色、恶臭有毒气体，氟化氢的溶点为－83℃，工业氢氟酸浓度为40％，比重在1.11到1.13之间。氢氟酸工业标准2.盐酸-氢氟酸(土酸)氢氟酸浓度与密度的关系表2.盐酸-氢氟酸(土酸)土酸密度与混合酸浓度的关系表2.盐酸-氢氟酸(土酸)土酸的配制VHF－所需商品氢氟酸体积，m3；VHCl－所需商品盐酸体积，m3；CHF－商品氢氟酸重量浓度，%；CHCl－商品盐酸重量浓度，％；C’HF－土

6、酸中氢氟酸重量浓度，%；C’HCL－土酸中盐酸重量浓度，％；HF－商品氢氟酸密度，kg/m3；HCl－商品盐酸密度，kg/m3；Vm－土酸体积，m3；m－土酸密度，kg/m3。配置酸液所需的清水量则为V清水＝Vm－VHF－VHCl－Vadi2.盐酸-氢氟酸(土酸)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。3.甲酸

7、和乙酸优点：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。3.甲酸和乙酸盐酸与甲酸、乙酸的溶蚀能力、反应速度比较一般甲酸浓度不超过10％，乙酸液的浓度不超过l5％。3.甲酸和乙酸注意：甲酸或乙酸与碳酸盐作用生成的盐类，在水中的溶解度较小。所以，酸处理时采用的浓度不能太高，以防生成甲酸或乙酸钙盐沉淀堵塞

8、渗流通道。一般甲酸浓度不超过10％，乙酸液的浓度不超过l5％。3.甲酸和乙酸4.混合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