[整理]多氢酸酸化的技术教学讲义ppt.ppt

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1、多氢酸酸化的技术目录一、砂岩酸化现状二、多氢酸酸液体系介绍三、应用实例四、结论8/5/20212一、砂岩酸化现状8/5/20213本配方主体液中的主要成分膦酸复合物和氟盐反应生成HF，生成的HF再与储层岩石反应就是多氢酸酸化的基本原理。本主体酸液配方是由膦酸复合物和氟盐发生反应生成HF,实质上与砂岩储层反应的物质仍然是HF。膦酸酯复合物可以逐步电离出氢离子与氟盐反应，缓慢生成HF和膦酸盐。由于膦酸酯复合物是逐步电离，因此控制了与氟盐反应生成HF的速度。1、基本原理8/5/202172.1多氢酸体系与石英的溶蚀试验实验温度:70˚C

2、常压条件Fig.2Solubilityofsilicawithvariousacidsystems8/5/20218从上面的溶蚀曲线可以看出：多氢酸对石英的溶蚀率从反应开始就一直高于土酸和氟硼酸，反应进行到120分钟的时候，土酸的最终溶蚀率为8.35%，氟硼酸为0.50%，多氢酸体系为14.78%。8/5/202192.2多氢酸体系与粘土溶蚀反应实验温度:70˚C常压条件Fig.3SolubilityofclayswithmudacidandMHacid8/5/2021102.3多氢酸润湿性试验一般酸液将加入阳离子表面活性剂作为缓

3、速剂来抑制反应速度，这个方法容易导致地层伤害。这种伤害是由于表面活性剂的油湿性质很难逆转，从而对储层渗流造成不利的影响。试验采用多氢酸和HCL+HF的混合酸液，分别考察混合酸液在甲苯和甲醇中的互溶情况。从试验结果发现，混合酸液体系在甲苯中凝聚，在甲醇中分散。试验结果表明用多氢酸和HCL+HF的混合酸液体系是水湿性质。8/5/2021112.4多氢酸酸化流动效果评价试验2.4.1盐酸＋氟硼酸体系处理液1是8%HCl＋1.5%HF；处理液2是8%HCl+8%HBF4实验温度:80˚C8/5/2021122.4.2氟硼酸体系处理液：8%

4、HCl+8%HBF4实验温度:80˚C8/5/2021132.4.3多氢酸酸液体系处理液：3％多氢酸酸液体系实验温度:80˚C8/5/202114（1）缓速：在多氢酸与地层开始反应时，由于化学吸附作用，在粘土表面形成硅酸-磷酸铝膜的隔层。这个隔层的厚度不超过1微米，在弱酸（HF酸/碳酸）和水中溶解度小，在有机酸中溶解其次，但在HCL酸中溶解很快。这个薄层将阻止粘土与酸的反应，减小粘土溶解度，并且防止了地层基质被肢解。→由于粘土的表层是可溶于酸的，因此，可以用少量的盐酸和甲酸调整粘土的溶解度，达到优化设计。3、多氢酸的优越性8/5/

5、2021153、多氢酸的优越性（2）抑制沉淀：多氢酸与氟盐反应生成HF，HF再与砂岩地层的反应与常规的HF体系与砂的反应情况相似。但是由于多氢酸本身具有几种优良的性质，因此多氢酸可以抑制某些二次沉淀的生成，其抑制二次沉淀的机理将从下面两个方面分析。8/5/2021163、多氢酸的优越性第一方面：多氢酸对溶液中多价金属离子具有络合能力，并且多氢酸可以在很低的浓度下将远高于按照螯合机制的化学计量相应量的多价金属离子“螯合”于溶液中，从而使一些容易生成沉淀的金属离子保持溶液状态，这个效应称为“低限效应”。（如Ca2+、Fe2+、Fe3+

6、、Al3+等多价金属离子）第二方面：多氢酸对Ca2+、Na+、K+、NH4+之类的离子有很强的吸附能力。因此，在多氢酸存在的溶液环境中，Ca2+、Na+、K+、NH4+之类的离子就很难有机会与F-、SiF62-形成氟盐沉淀和氟硅酸盐沉淀。8/5/202117（3）水湿和加强石英的反应：多氢酸酸液体系具有极强的吸附能力和水湿的性质，能催化HF酸与石英的反应。尽管反应速度比土酸慢，但随时间的增加，石英的溶解度将增加。→多氢酸对石英的溶解度比土酸的要高出50%左右。而吸附力主要是与溶液的PH值有关。在有HCL酸和醋酸时，溶解度下降到20

7、%左右。→而且从实验发现，多氢酸与HF-HCL酸混合体系在甲苯中凝聚，而在甲醇中分散，这说明多氢酸是水湿性的。3、多氢酸的优越性8/5/202118（4）防垢：多氢酸酸液体系是一种很好的分散剂，并且具有亚化学计量螯合特性，同时是很好的防垢剂。多氢酸有很好的延缓/抑制近井地带沉淀物的生成。多氢酸与硅酸钠溶液的滴定实验（PH=3.8）表明没有地层沉淀（硅的浓度12000PPM）。而且，溶解在大气环境下性质保持稳定达12小时。用常规土酸做实验时，当硅的浓度到6000PPM时就出现浑浊，到12000PPM时，沉淀非常显著，此时的PH值达到

8、1.6。3、多氢酸的优越性8/5/2021193、多氢酸的优越性（5）防止地层坍塌：多氢酸酸液体系特别适用于胶结物松散、结构疏松的砂岩储层。因为多氢酸可以避免氢氟酸过快地与粘土反应，从而避免酸液对作为岩石胶结物的溶蚀，不会造成岩石的松散和垮塌。（6