酸化技术简介.doc

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1、酸化技术简介一、概述酸化作为一种油气井增产技术始用于19世纪。1895年，美国俄亥俄州利马市标准石油公司太阳炼油厂的总化学师赫曼•佛拉施(HermanFrasch),采用盐酸进行了酸化作业处理，并获得了这项技术的发明专利。佛拉施的专利采用盐酸与石灰岩反应产牛可溶性牛成物一一二氧化碳及氯化钙，它们可随井中油气排出地层。佛拉施的酸化工艺含有许多现代技术要素。当时一些实验井酸处理后，井泵抽达40天左右。油产量增加了300%,气产量增加了400%。继续采油期间，增产幅度一直保持稳定。1932年，世界上第一家专业性酸化公司一一

2、道威尔公司的成立标志着酸化技术新时代的来临，酸化技术从此走上工业化道路。目前，酸化在世界各产油国得到非常广泛的应用，是油气藏投产和增产的重要措施，在油气藏勘探开发过程中发挥了重要作用，取得了很好的社会效益和经济效益。化工艺原理酸化技术按照工艺可分为酸洗、基质酸化和酸压，酸压又包括普通酸压、前置液酸压、交替注入酸压、闭合酸压、平衡酸压等。酸洗是一-种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺；它是将少量酸定点注入预定井段，在无外力搅拌的情况下与结垢物或地层起作用。另外，也可通过正反循环使酸不断沿井眼或地层壁而流动。以此

3、增大活性酸到井壁而的传递速度，加速溶解过程。基质酸化是在低于地层岩石破裂压力的情况下，将酸液注入地层孔隙的工艺。其目的是使酸液大体沿油井径向渗入地层，通过溶解孔隙空间内的胶结物、颗粒及其他堵塞物，扩大孔隙空间，清除由于地层污染引起的近井带地层渗透率降低，恢复或提高储层渗透率，从而恢复地层产能或起到一定的增产作用。酸压是用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的一种工艺。如果处理后高导流的通道仍旧张开，则可达增产冃的。通道是由酸对裂缝酸溶性壁而的酸蚀作用而形成的。施工后压力消失、裂缝闭合时，裂缝的溶蚀壁面若不粘合，裂缝便具有很高

4、的导流能力。压裂酸化形成的传导性人工裂缝长度取决于酸反映速度与酸从裂缝到地层滤失速度的综合效果。传导性裂缝的长度是决定增产效果的一个要素。三、酸的类型及其化学反应常用的酸化工作液为盐酸、氢氟酸、土酸(盐酸和氢氟酸的复配物)和磷酸等。1.盐酸盐酸可溶解堵塞水井的腐蚀产物，恢复地层渗透性：Fe203+6HC1—2FeC13+3H20FeS+2HC1〜FeC12+H2St也可溶解石灰岩、白云岩，改善地层的渗透性：CaC03+2HC1fCaC12+C02tCaC03•MgC03+4HC1fCaC12+MgC12+2C02t酸

5、化地层用的盐酸可稀酸和浓酸。稀酸是指质量分数为0.03、0・15的盐酸；浓酸是指质量分数为0.15^0.37的盐酸。一般使用稀酸，而浓酸使用的冃的是减小地层水对酸的稀释作用，使酸能酸化深远地层，同时由于由于浓酸处理可产生大量二氧化碳，并捉高乏酸的粘度，使它及其中悬浮的岩屑易排出地层。2.氢氟酸氢氟酸可除去地层渗透面的粘土堵塞，恢复地层的渗透性：A14(Si4010)(0H)8+48HF-4H2S1F6+4H3A1F6+18H20A14(Si8020)(OH)4+72HF〜8H2SiF6+4H3A1F6+24H20也可

6、溶解砂岩，改善地层的渗透性：Si02+6HFH2S1F6+2H20Na20•A1203•6SiO2+50HF2NaF+6H2SiF6+2H3A1F6+16H20并不是任何情况下都能使用氢氟酸的。例如氢氟酸不能用于处理石灰岩和白云岩，因为氢氟酸可能与它们发生反应产生堵塞地层的沉淀。CaC03+2HF〜CaF2I+C02t+H20CaC03-MgC03+4HFfCaF2I+MgF2I+2C02t+2H20即使砂岩地层也会含一定数量的碳酸盐，所以用氢氟酸酸化地层前，必须用盐酸预处理，除去碳酸盐，以减少上述沉淀反应的不利影响

7、。3.土盐酸和氢氟酸的混合酸叫土酸。在土酸中，盐酸的质量分数在0.06〜0.15范围，氢氟酸的质量分数在0.03^0.15范围。为使土酸酸化能酸化深远地层，可用潜在土酸。典型的潜在土酸为1,2-二氯-1,2二氟乙烷，它可产生土酸：CHC1F-CHC1F+2H20->2HC1+2HF+0HC-CH0用土酸酸化地层前，也必须用盐酸预处理地层。4.磷酸磷酸可解除腐蚀产物的堵塞：FeS+2H3P04Fe(H2P04)2+H2StFe2O3+6H3P04〜2Fe(H2P04)3+3H20磷酸也可溶解灰岩：CaC03+2H3P0

8、4〜Ca(H2P04)2+CO2f+H20CaCO3•MgC03+4H3P04-Ca(H2P04)2+Mg(H2PO4)2+CO2f+2H2O通常用质量分数为0.15的磷酸酸化地层。四、酸化添加剂为了提高酸化效果，在工作液中加入多种添加剂，如酸化缓蚀剂、缓速剂、铁离子稳定剂、防乳化剂、粘土稳定剂、助排剂、增稠剂等。1・缓速剂缓速剂是指加在酸中能