砂岩酸化用多氢酸体系螯合性实验分析.pdf

《砂岩酸化用多氢酸体系螯合性实验分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷第4期IOILANDGASFIELDDEVELOPMENTI油亏田R发55砂岩酸化用多氢酸体系螯合性实验分析蒋建方1高翔2王瑛2许永楠31．中国石油大学(北京)提高采收率研究院，北京102249；2．大庆油田第七采油厂，黑龙江大庆163517；3．大庆油田第三采油厂，黑龙江大庆163000摘要：为了进一步研究多氢酸与砂岩矿物的反应特性，分析多氢酸体系的螯合性，在用x射线(x．raY)衍射仪分析长庆油田长3、长8储层岩心矿物含量的基础上，通过长岩心酸化流动仪进行岩心酸化流动模拟实验，使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP)和核磁共振

2、(”FNMR)技术分析多氢酸螯合性。ICP实验结果表明，多氢酸在实验条件下具有良好的螯合性，随着酸液浓度的增加，多氢酸的螯合性加强，但当浓度增加到6％以后，其螯合性加强不明显；多氢酸的螯合性会随着反应温度和酸液注入速率的增加而下降，且温度大于150℃后酸液不能起到良好的螫合作用。“FNMR结果显示废液样共检测出3组吸收峰(一167．6～一163．6、一155．7～一154．7和一146．4)，表明多氢酸与砂岩矿物反应生成了氟铝酸盐(A1F：卜“+)系列化合物，抑制二次沉淀A1F，的生成。实验结果可以为多氢酸的应用推广提供依据。关键词：

3、砂岩酸化；多氢酸；”F核磁共振；实验DOI：10．3969／j．issn．1006—5539．2016．04．0120前言酸化作为一种油气井增产措施始于20世纪，是油气井投产、增产和注入井增注的一项重要技术措施。“。随着酸化施工应用的油气藏储层条件越来越复杂苛刻，这对酸化施工用液提出了更高要求，同时也促进了酸化液的发展。酸化初期，最常用非缓速酸作为酸化液，如土酸，但由于黏土矿物具有“水敏效应”，而且当储层温度超过90℃时，酸岩反应速率加快，常规土酸施工往往达不到理想效果忙11。后来，有了诸如自生土酸酸液体系、有机土酸酸液体系、缓冲调节

4、土酸酸液体系、氟硼酸酸液体系、盐酸一氟化铵酸液体系和铝盐缓速酸酸液体系等缓速酸体系的发展，这些酸的出现基本解决了酸岩反应速率较快的问题【4‘5。。但是，由于地层内岩石矿物被溶解后产生的高价金属离子或者硅化物会产生二次沉淀’6l，对地层产生伤害，这给酸液的发展也带来了一定限制。而且，砂岩酸化过程中酸岩化学反应的种类和速度不同，加上HF与包括硅铝酸盐、长石和石英在内的砂岩反应的多层次性以及储层的非均质性。7。1，都使得砂岩储层的酸化施工设计成为非常具有挑战

5、生和前沿性的课题。DiL等人于1996年提出了一种新型的酸液体系[1⋯，相当于土酸

6、体系中HCl被复合膦酸酯所取代，复合膦酸酯与氟盐反应生成的HF可以与离子产生螯合效应，防止二次沉淀产生。10，这种体系被称为“多氢酸”(Multi—HydrogenAcid)。1’”。。目前，国内外部分油田已有多氢酸酸液体系的成功施工案例⋯““，同时也有相关学者对多氢酸与砂岩的反应特性进行过许多室内实验研究⋯’18“”，但是通过文献调研发现，尚无学者对该种体系的螯合性进行相关的基础研究。在酸化施工的过收稿日期：2016—04—10基金项目：国家科技重大专项“复杂油气田地质与提高采收率技术—F属专题“低渗透油田弹性驱替界限与开发后期井网

7、优化调整技术研究”(2011ZX05009—004)作者简介：蒋建方(1967一)，男，北京人，高级工程师，博士，从事油气田压裂酸化储层改造方面的科研T作二天然号与石油NATURALGASANDOIL2016年8月程中，包括多羟基羧酸、多胺羧酸和多磷酸盐在内的螯合剂或者具有螯合性的体系主要通过螯合作用与酸岩反应产生的金属离子生成稳定且可溶的螯合物[20。22

8、。例如，在pH>1．5时，利用螯合剂可以防止由Fe"引起的沉淀；当pH>6时，可以防止由Ca2+引起的沉淀，同时防止Al”引起的沉淀或者氟铝酸盐沉淀。主要介绍了S601多氢酸体系

9、与HCl在低pH条件下混合酸液进行岩心流动模拟实验的相关方法、结果与结论，研究了多氢酸对酸岩反应后产生离子的螯合作用，从而可以预防氟硅酸盐和氟铝酸盐沉淀的产生。实表1实验用天然岩心矿物成分验过程中，温度范围为90～150℃，加入HCl的量为0．5％～2％，液体初始pH范围2～4。1实验材料与仪器药品：3％和6％多氢酸(对S601多氢酸心纠原液稀释得到)、表面活性剂、5％双季铵盐溶液(山东某公司)；HCI(对37％HCl(分析纯)进行稀释得到，山东某公司)；蒸馏水。用x射线(X．ray)衍射仪分析实验用天然岩心矿物成分，结果见表1。储层

10、—————————————型堕L一一埘打_j6：／(％)I：f'钠l毛仃／(％)似钾长“／(％)甜F1五百／(％)彬高岭石／(％)甜f}p誊混层／(％)埘方解石／(％)甜，绿泥石／(％)长3储层5015813272391