酸液及添加剂

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1、酸液及添加剂酸液及添加剂酸液及添加剂体系的合理使用对酸化效果起着主要作用，其选择的关键在于了解各类酸液及添加剂的作用及其适用范围。   一、酸液类型及选择酸化设计必须针对施工井的具体情况选择适当的酸液，选用的酸液应满足以下要求：(1)溶蚀能力强，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酸液其物理、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。随着酸化工艺技术的发展，国内外酸化用酸液越来越多，目前常用的酸可分为无机酸，液体有机酸，粉状有机酸，多组分(或混合)酸或缓速酸等类型。每类酸的常用品种见表7-

2、9。表7-9 酸化常用酸型酸类名称特点适用条件无机酸盐酸溶解力强，价廉货源广；反应速度快，腐蚀严重。广泛用于碳酸盐岩储层酸化和碳酸盐含量高的砂岩储层酸化盐酸-氢氟酸(土酸)溶解力强，反应速度快，反应严重，易产生二次污染砂岩储层基质酸化氟硼酸反应慢，水解速度受温度影响较大。处理范围大。砂岩储层深部解堵酸化磷酸反应速度慢，用以解除硫化物，腐蚀产物及碳酸盐类堵塞物，HF溶解粘土矿物。碳酸盐含量，泥质含量高，含有水敏及酸敏性粘土矿物，污染较重，又不易用土酸处理的砂岩储层，可用磷酸/HF处理。有机酸甲酸（蚁酸）反应慢，腐蚀性弱高温碳酸盐岩储层酸化乙酸(冰醋酸)粉状酸氨基磺酸反应慢，腐蚀性弱，运输方

3、便；溶蚀能力低，在高温下易生产水解不溶物。温度不高于70℃的碳酸盐岩储层解堵酸化氯醋酸反应慢，腐蚀性弱，运输方便；溶蚀能力低，较氨基磺酸酸性强而稳定碳酸盐岩储层解堵酸化多组分酸乙酸-盐酸混合酸可保证较强的溶解力，又可较好地实现深部酸化高温碳酸盐岩储层的深部酸化。甲酸-盐酸混合酸缓速酸稠化酸缓速效果好，滤失量小;高温下稳定性差，残酸不易返排。中、低温碳酸盐岩储层的酸化乳化酸缓速酸效果好，腐蚀性弱；摩阻大，排量受限。碳酸盐岩储层胶化酸缓速效果好，滤失量小；高温下稳定性差，未破胶对储层污染严重。碳酸盐岩储层化学缓速酸缓速效果好,施工难度大。碳酸盐岩储层泡沫酸缓速效果好，滤失量小，对储层污染小；

4、成本高，施工困难。低压、低渗水敏性碳酸盐岩储层酸压    除盐酸-氢氟酸，甲酸-氢氟酸等混合酸外，上述其它酸都可用于碳酸盐岩储层的增产措施。下面主要介绍盐酸、氢氟酸、土酸和有机酸特性及其用途。   1.盐酸   盐酸系无机强酸，它是氯化氢的水溶液，是一种具有强腐蚀性的强酸还原剂。氯化氢气体具有特殊的刺激性气味，纯盐酸为无色透明的液体，工业盐酸因含FeCl3及其它杂质常略呈黄色，在空气中，浓盐酸常冒白色酸雾。   绝大多数碳酸盐岩层的酸处理都采用盐酸，某些碳酸盐岩含量较高的砂岩也采用盐酸进行酸化。酸化常用工业盐酸，质量百分浓度为30％～32％，其标准见表7-10。盐酸一直被沿用的原因是成本

5、低，对储层的溶蚀力强，反应生成物(氯化钙、氯化镁及二氧化碳)可溶，不产生沉淀；酸压时对裂缝壁面的不均匀刻蚀程度高。表7-10 工业盐酸标准品    质质量浓度，%氯化氢含量铁 含 量硫酸含量砷 含 量³31£0.01£0.07£0.00002最初由于缺乏缓蚀剂，而酸浓度过高会给井下管柱的防腐带来困难，所以当时曾采用浓度为15％的盐酸，一般称为常规盐酸。随着缓蚀剂的改进，现场已可采用高浓度盐酸，某些情况下，利用高浓度盐酸的处理效果更为显著。(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

6、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。   盐酸的主要缺点是与石灰岩反应速度太快，特别是高温深井，由于储层温度高，盐酸与储层岩石反应速度更快，处理范围有限。此外，对井中管柱具有很强的腐蚀性，温度高时腐蚀性更强，防腐费用很大，而且容易损坏泵内镀铝或镀铬的金属部件。盐酸的密度和浓度是配置酸液时常用的数据，在常温下其相对密度随浓度的增加而增加，具体关系参见有关手册，也可采用近似公式计算：gHCl=1+C/2                                 (7-49)式中gHCl―盐酸相对密度； C―盐酸浓度，小数。   当按照设计要求确定了

7、盐酸浓度和用量后，可按下式计算出配置该盐酸溶液所需的商品盐酸用量。       2.盐酸-氢氟酸氟化氢是一种无色、恶臭有毒气体，氟化氢的溶点为－83℃，工业氢氟酸浓度为40％，相对密度范围1.11~1.13，化工界大批生产的氢氟酸是氟化氢的水溶液，有无水纯酸，或酸的浓缩(40%～70%)水溶液。工业标准规定的主要指标见表7-11。表7-11  工业氢氟酸标准品      质质量浓度，%氟化氢含量铁 含 量硫酸含量硅氟酸含量≥40≤0