《油田化学》PPT课件

第五章酸化及酸液添加剂精选前言酸化是指利用酸液清除生产井、注入井井底附近的污染，恢复地层的渗透率或溶蚀地层岩石胶结物以提高地层渗透率的增产措施。按油气层分类可分为碳酸盐岩油气层酸化和砂岩油气层酸化；按酸处理工艺可分为酸洗(AcidWash)、基质酸化(MatrixAcidizing)和压裂酸化(AcidFracturing)；按酸液的组成和性质可分为常规酸化和缓速酸酸化。精选PPT酸洗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储层起作用。另外，也可通过正反循环使酸不断沿孔眼或储层壁面流动，以此增大活性酸到井壁面的传递速度，加速溶解过程。精选PPT酸洗----清洗：井筒射孔眼方式：正洗反洗压裂车精选PPT基质酸化基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入储层孔隙（晶间，孔穴或裂缝），其目的是使酸大体沿径向渗入储层，溶解孔隙空间内的颗粒及堵塞物，通过扩大孔隙空间，以消除井筒附近储层渗透率降低的不良影响（污染），恢复和提高储层渗透率，从而达到增产的目的。目的：解堵。精选PPT基质酸化----酸化：地层方式：油管注液套管注液环空注液封隔器压裂车精选PPT压裂酸化压裂酸化是在高于储层破裂压力或天然裂缝的闭合压力下，将酸液（或前置液）挤入储层，在储层中形成裂缝，同时酸液与裂缝壁面岩石发生反应，非均匀刻蚀缝壁岩石，形成沟槽状或凹凸不平的刻蚀裂缝。由于溶蚀后岩石壁面的不整合性，施工结束裂缝不完全闭合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝，改善油气井的渗流状况，从而使油气井获得增产。精选PPT精选PPT酸化工艺的特点及适用情况对照表精选PPT常规酸酸化：指直接使用盐酸处理碳酸盐岩油气层或碳酸盐胶结的砂岩油气层和直接使用氢氟酸或土酸处理泥质胶结的砂岩油气层。缓速酸酸化：指用缓速酸处理油气层的酸化。目前国内外使用的缓速酸主要有：自生酸（又称潜在酸或就地酸）、稠化酸、乳化酸、泡沫酸和化学缓速酸等。精选PPT碳酸盐岩油气层酸化：指用酸液处理碳酸盐岩油气层，它可采用基质酸化和压裂酸化。砂岩油气层酸化：指用酸液处理砂岩油气层，一般只进行基质酸化而不进行压裂酸化。精选PPT第一节酸化增产原理一、酸化增产原理：一口油井要能产出工业性油气流应具备三个基本条件：油气层的油气饱和度大，压力高、渗透性能好。酸化就是靠酸液的化学溶蚀作用及挤酸时的水力作用来提高地层渗透性能。精选PPT基质酸化其增产作用表现在下述两方面：1.酸液进入孔隙或天然裂缝与其中岩石或砂粒之间的胶结物反应溶蚀孔壁或裂缝壁面，增大孔径，提高地层渗透率；2.溶蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物，破坏泥浆、水泥、岩石碎屑等堵塞物的结构，使之与残酸一道排出地层，从而解除堵塞物的影响，恢复地层原有渗透率。精选PPT酸化压裂的增产作用有三个方面：1.撑开并扩大天然裂缝或压开新裂缝，改造和提高油气层内部的渗透能力；2.解除堵塞；3.使井底与高渗透带或新的裂缝系统沟通。这三个方面常常是综合作用，所以酸压增产效果往往很高。为了充分发挥上述作用，需要尽量造成延伸远、宽度大的裂缝，相应地在工艺上采取加大排量、降低漏失、减缓酸的反应速度等措施。精选PPT二、地层的伤害基质酸化成功与否首先取决于地层是否被伤害以及伤害的范围、伤害的程度和类型。引起伤害的原因大致可分为以下四类：1.工作液中固相微粒堵塞孔眼或地层孔隙。2.工作液中离子与地层或地层流体中离子生成沉淀。3.地层岩石中微粒分散、运移、堵塞喉道；粘土矿物的水化膨胀降低地层渗透度；对于砂岩，严重者还导致基质崩塌。4.岩石表面润湿反转或生成乳状液形成乳堵。精选PPT钻井、采油过程中可能发生的地层伤害：1.钻井泥浆泥浆粘土会不同程度的地侵入地层孔隙和天然裂缝之中，尤其对于高产的碳酸盐岩油层。其侵入程度与钻井时间、地层渗透率、泥浆种类、钻井作业中起下钻次数有关。泥浆滤液还会引起粘土膨胀和迁移，地层水中的HCO3-还可能同高钙泥浆的Ca2+生成沉淀堵塞在井筒附近。2.固井水泥浆水泥浆中含有大量的Ca2+、OH-、和SO42-。它们进入地层后可能生成沉淀，也可能促使粘土分散或者造成乳堵。精选PPT3.射孔射孔时射孔弹的碎屑可能堵塞孔道；射孔过程造成压实和岩石碎屑填充孔隙；如果使用泥浆或其它杂质的射孔液，则使这些液体和杂质具有高渗透速率，因而地层伤害更为严重。4.砾石充填粘稠携砂液可能将管内涂层、氧化层或其它污染物带进炮眼；充填砾石前冲炮眼也会造成粘土膨胀。5.采油过程原油开采过程中，油层砂粒运移，粘土膨胀、无机物沉淀以及石蜡、沥青在井底附近沉淀，都可能造成堵塞。精选PPT第二节酸化用酸及油井酸化合理使用酸液，对酸化处理增产效果起着重要作用。油井酸化用酸液主要有盐酸、土酸、多组分酸、粉状有机酸等，特殊酸如硫酸、碳酸、磷酸及近20年来发展起来的缓速酸。一、盐酸用于油井酸化的盐酸浓度为5~15%，也常用高浓度酸，其浓度可达25~35%。近年来使用28%左右的高浓度盐酸处理碳酸岩油气层，取得了良好的效果。精选PPT高浓度盐酸处理的好处：1.酸-岩反应速度相对变慢，有效半径增大；2.单位体积盐酸可产生较多的CO2，有利于废酸的排出；3.单位体积盐酸可产生较多的CaCl2、MgCl2，抑制了HCl分子的电离，从而控制了酸-岩反应速度。此外CaCl2、MgCl2还可以提高残酸的粘度，既可使酸-岩反应缓速，又有利于悬浮、携带固体颗粒从油气层中排出；4.受到地层水稀释的影响较小。精选PPT盐酸作为酸化液的优点：·溶蚀白云岩、石灰岩以及其它碳酸盐岩，能解除高钙泥浆，氢氧化钙沉淀，硫化物及氧化铁沉淀造成的近井地带的污染，恢复地层渗透率。·作为土酸酸化砂岩的前置液或碳酸盐含量较高的砂岩酸化液。·是某些酸敏性大分子凝胶的破胶剂，用于压裂液或封堵凝胶的破胶。·成本低，生成物可溶。精选PPT盐酸作为酸化液的缺点：·与碳酸盐岩反应速度快，特别是高温深井。由于油气层温度高，盐酸与油气层岩石作用太快，因而处理不到油气层深部。·盐酸对金属腐蚀严重。H2S含量较高的井，用盐酸处理易引起钢材的氢脆断裂。精选PPT二、土酸及多组分酸在岩层中含泥质较多，含碳酸盐较少，油井受钻井液污染堵塞较为严重且滤饼中碳酸盐含量较低的情况下，用普通盐酸处理常常得不到预期的效果。对于这类油井或注水井多采用10%~15%的盐酸和3~8%的氢氟酸与添加剂所组成的混合酸液进行处理。这种混合酸液通常称为土酸或泥酸。与土酸类似，由两种或两种以上的酸组成的混合酸称多组分酸，如CH3COOH-HCl、HCOOH-HCl、HCOOH-HF等。这些酸多用于高温地层，即考虑到盐酸成本低，又利用有机酸在高温下的缓蚀和缓速作用。精选PPTHF对砂岩中的一切成分都有溶蚀能力，但实际上不能单独使用，而要和盐酸混合配制成土酸，其主要原因如下：1.氢氟酸与硅酸盐类、碳酸盐类反应：2HF+CaCO3=CaF2↓+CO2↑+H2O16HF+CaAl2Si２O8=CaF2↓+2AlF3+2SiF4↑+8H2O6HF+SiO2=H2SiF6+2H2OCaF2在酸液浓度高时处于溶解状态，当酸液浓度降低后，会沉淀出来。酸液中含有HCl时，依靠HCl维持酸液在较低的pH值，以提高CaF2的溶解度。而反应生成的氟硅酸在水中可离解为H+和SiF62-，SiF62-又能和地层水中的Ca2+、Na+、K+、NH4+等离子相结合，生成的CaSiF6、(NH4)2SiF6易溶于水，不会产生沉淀，而生成的Na2SiF6及K2SiF6均为不溶物质，会堵塞油气层。因此在酸化处理过程中，应先将地层水顶走，避免与氢氟酸接触。2.氢氟酸与砂岩中各种成分的反应速度各不相同氢氟酸与碳酸盐的反应速度最快，其次是硅酸盐（粘土），最慢的是石英。精选PPT对于不同的油气层选择使用酸量：实践表明：由10~15%的盐酸和3~8%的氢氟酸混合而成的土酸足以溶解不同成分的砂岩油气层。其中当油气层泥质含量高时，氢氟酸浓度取上限，盐酸浓度取下限；当油气层碳酸盐含量较高时，则盐酸浓度取上限，氢氟酸浓度取下限。精选PPT三、一些特殊的无机酸1.硫酸：可用于处理高温灰岩油气层。它与灰岩的反应速度在很宽的浓度范围内都比盐酸慢得多。用烃基硫酸进行烷基化反应后产生的废硫酸也可以代替硫酸酸化油气层。这种废硫酸有缓蚀作用，在低于180℃使用时，废硫酸中可不再加缓蚀剂。酸化用硫酸的浓度为35~40%。精选PPT2.磷酸：以磷酸为主体酸并加有多种助剂（如缓蚀剂、磷酸盐结晶改进剂、强极性表面活性剂等）的浓缩液体---浓缩酸。磷酸是一种缓速酸，反应速度比盐酸慢10~20倍，从而可达到活性酸深部穿透目的。磷酸与HCl或HF联合使用，特别适用于钙质胶结物含量高的砂岩油、水井酸化，用以解除油气层较深部铁质、钙质污染堵塞。此外，磷酸与反应生成的磷酸二氢盐可形成缓冲溶液，保持一定的pH值，从而可防止二次沉淀的产生。MCO3+2H3PO4=M(H2PO4)2+CO2↑+H2OMS+2H3PO4=M(H2PO4)2++H2S↑FeO+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+H2OFe2O3+6H3PO4=2Fe(H2PO4)3+3H2OCaMg(CO3)2+4H3PO4=Ca(H2PO4)2+Mg(H2PO4)2+2CO2↑+2H2OM表示二价金属离子精选PPT四、低分子有机酸1.低分子羧酸主要有：甲酸、乙酸、丙酸和它们的混合物等。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，以防止生成甲酸或乙酸钙镁沉淀堵塞渗流通道。一般甲酸浓度不超过10%，乙酸浓度不超过15%。盐酸与有机酸溶蚀能力、反应速度对比见下表。精选PPT精选PPT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。精选PPT2.固体酸酸化用固体酸有：氨基磺酸和氯乙酸。固体酸呈粉状、粒状、球状或棒状，以悬浮液状态注入注水井以解除铁质、钙质污染。与盐酸比较，固体酸使用和运输方便，有效期长，不破坏地层孔隙结构，能酸化较深部地层。氨基磺酸在85℃下易水解，不宜用于高温，其酸化反应和水解反应如下：FeS+2H2NSO3H=(H2NSO3)2Fe+H2S↑Fe2O3+6H2NSO3H=2(H2NSO3)3Fe+3H2OCaCO3+2H2NSO3H=(H2NSO3)2Ca+CO2↑+H2OCaMg(CO3)2+4H2NSO3H=(H2NSO3)2Ca+(H2NSO3)2Mg+2CO2↑+2H2OH2NSO3H+2H2O=NH3·H2O+2H++SO42-精选PPT对于存在铁、钙质堵塞，又存在硅质堵塞的注水井，可采用固体酸和氟化氢铵交替注入法以消除污染。氨基磺酸可作为酸敏性大分子凝胶的破胶剂，具有延缓破胶的作用。氯乙酸酸性比氨基磺酸强且耐高温，使用浓度可达36%以上。浓度愈高，酸岩反应速度愈慢。其水解反应如下：CH2ClCOOH+H2O=HCl↑+CH2OHCOOH与氯乙酸特点相近的还有芳香磺酸如苯磺酸、邻甲苯磺酸、乙基苯磺酸及间苯二磺酸等，它们使用时其浓度大于35%甚至可达50%以上。精选PPT五、化学缓速酸在常规酸化施工中，由于酸岩反应速度快，酸的穿透距离短，只能消除近井地带的伤害，提高酸浓度虽然可增加酸穿透距离，但产生严重的泥砂及乳化液堵塞给防腐蚀带来困难，尤其是高温深井。常规酸化的增产有效期通常较短，砂岩经土酸处理之后，由于粘土及其它微粒的运移堵塞油流通道，造成酸化初期增产而后期产量迅速递减的普遍性问题。酸化压裂也是因为酸液与碳酸盐作用太快，使离井底较远的裂缝不容易受到新鲜酸液的溶蚀而沟通。因此必须运用缓速酸进行地层深部酸化以改善酸处理效果。所谓缓速酸是指酸岩反应速度比盐酸、土酸的酸岩反应低得多的酸化液。精选PPT1.潜在酸潜在酸酸化是指在地层条件下，通过化学反应产生活性酸进行酸岩反应，以提高地层深部的渗透率。目前研究和现场应用较多的是利用卤盐、卤代烃、低分子有机酸酯及氟硼酸生成氢氟酸进行酸化。（1）盐酸氟化物法（SHF）利用粘土矿物的离子交换能力在粘土颗粒表面就地生成HF的酸化法。用于砂岩地层的酸化。精选PPTSHF工艺酸化原理：首先向地层泵入不含氟离子的盐酸溶液，盐酸中的氢离子与地层中粘土接触，置换了粘土中的钠离子，使粘土转变为酸性粘土。然后再向地层泵入中性或弱碱性的氟离子溶液。当溶液与酸性粘土颗粒接触并接合粘土中的质子便产生HF，从而溶解部分粘土。由于粘土中的蒙脱石等成分具有显著的离子交换特征而砂岩的离子交换能力低，所以SHF工艺对粘土污染的油层更为有效。把含有H+的盐酸和含F-的氟化铵溶液交替重复注入并适当调整溶液的浓度和用量，可得到预期的有效作用距离。精选PPT对SHF工艺的：SHF工艺由于在地层内部生成HF，其酸穿透深度大，适用于深部油层粘土伤害的解除，对整个伤害层的渗透率有普遍提高。优点：有效期长、对设备腐蚀性小、不破坏砂岩胶结及排液迅速。缺点：工艺复杂、酸对岩石溶解能力较低。胜利油田在80年代采用此技术对油井、注水井施工160多次，增产原油24万吨，增注水23万立方米，最长有效期近两年。精选PPT（2）自生土酸酸化所谓自生土酸即是利用一些化合物以可控制的速度产生有机酸，然后与含氟离子的溶液反应，在地层中生成HF。通常使用低分子酯水解产生有机酸。①甲酸甲酯（SG-MF）体系HCOOCH3+H2O→HCOOH+CH3OHHCOOH+NH4F→NH4++HCOO-+HF该体系可适用于54~82℃的井底温度，若用乙酸乙酯代替甲酸甲酯，则适用温度可提高到88~138℃。SG-MF的施工过程：洗井→注前置液预处理→注隔离液→泵入SG-MF液→挤顶替液。其中洗井和预处理步骤要根据油井地质情况和污染情况来确定配方，以清除井壁有机沉积和近井地带伤害。注入SG-MF液时先用二氟化铵和氨水制成pH值为5.5~5.6的溶液，施工前加入甲酸甲酯。精选PPT②氯乙酸铵（SG-CA）体系ClCH2COO--NH4++H2O→HOCH2COOH+NH4ClHOCH2COOH+F-→HOCH2COO-+HF该体系可适用于82~102℃的井底温度。精选PPT（3）氟硼酸酸化含氟酸如氟硼酸、氟磷酸、二氟磷酸、氟磺酸等都是可产生HF的潜在酸，但只有氟硼酸在矿场中用于油气层的酸化，使用浓度1~48%。HBF4+H2O→HBF3（OH）+HF（慢反应）HBF3（OH）+H2O→HBF2（OH）2+HF（快反应）HBF2（OH）2+H2O→HBF（OH）3+HF（快反应）HBF（OH）3→H3BO3+HF（快反应）由于HBF4与岩石反应速度比常规土酸慢得多，酸作用距离较远，因此在清除近井油气层表皮伤害时，处理效果不如土酸，所以氟硼酸酸化通常要与土酸联合使用。精选PPT国外氟硼酸处理设计：注入用过滤淡水配制的3%的NH4Cl溶液，确定出渗透率及注入速度→注入12~15%的HCl隔离地层并溶解钙质组分→挤土酸以清除井壁周围粘土矿物→注入3%NH4Cl溶液作为隔离液→挤入氟硼酸→顶替（用3%的NH4Cl溶液或柴油）国内：胜利油田是先注氟硼酸后注土酸。若先注土酸则其溶蚀作用之后产生的松散微粒可能被后来注入的氟硼酸溶液推至地层深部，形成阻塞，而且土酸的残酸在地层中滞留时间太长不能及时返排，亦影响酸化效果。流动模拟实验表明，前者使渗透率提高1.9%，后者却提高了2.9倍。精选PPT（4）其它潜在酸缓速酸化①缓冲土酸由有机酸及其铵盐组成缓冲溶液，在较高pH值下不断产生H+并与F-生成低浓度HF，维持较长的酸作用时间。缓冲土酸酸化可不加缓蚀剂，在低于138℃时可用于地层深部酸化。②卤代烃地层生酸卤代烃可水解产生酸，水解产物为盐酸、HF或两者的混合物。卤代烷烃、卤代烯烃可用于121~371℃的油气层，卤代芳烃中的三氯甲苯适用于30~60℃的油气层，α-苄基氯适用于90~100℃的油气层。精选PPT③氯化铝缓速土酸---AlHF将氯化铝加到土酸中形成氟铝络合物，控制HF的量，从而达到缓速的目的。常用的氯化铝缓速土酸体系：15%HCl+1.5%HF+5%AlCl3·6H2O此酸液可形成AlFn(3-n)（n≤6）络离子。此酸进入油气层后，与泥质胶结物反应，其中的HF逐渐消耗，但酸液中的AlFn(3-n)络离子可逐级离解出F-并形成HF加以补充。络离子离解速度随着F-消耗而逐渐减慢，酸液与泥质的反应速度也逐渐减慢，因此酸化便能达到较深部位。AlHF适用于泥质胶结的砂岩油气层，可处理受钻井液污染的油气层和有泥质堵塞的疏松易出砂油气层以及常规土酸不能解除的泥质污染油气层。精选PPT2.泡沫酸泡沫酸是用泡沫剂稳定的一种液包气乳化液，是气体分散在酸溶液中形成的分散体系。气相可选用N2、空气、CO2；起泡剂多选用阳离子或非离子型表面活性剂如有机胺、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯烷基醇醚、聚乙二醇等。阴离子起泡剂烷基磺基盐也可使用，但泡沫酸稳定性稍差；稳定剂可选择CMC、PAM等水溶性高分子。精选PPT泡沫酸酸化泡沫酸基质酸化通常先用泡沫对需要施工的层位进行预处理有独特的效果。因为泡沫首先进入高渗透层并在喉道中产生气阻效应，通过叠加的气阻效应使流体流动阻力逐渐提高，然后注入泡沫酸对低渗透层进行酸化。泡沫酸对灰岩的酸化可得到长而均匀，分支较小的溶蚀孔道。这实际上就是泡沫封堵和泡沫酸酸化的综合分层酸化技术。泡沫酸可采用浓度为10~15%盐酸作液相，也可采用浓度大于25%的高浓度酸酸压，增加酸作用距离和处理效果；用有机酸（氨基磺酸）作为液相，则更具缓速、缓蚀的特点；采用混酸（10%HCl+2~5%HF+1.5~5%HAc）等，能获得高稳定性泡沫。精选PPT泡沫酸压裂酸化产生裂缝的能力较大，裂缝间导流能力好，酸化半径大，适合于厚度大的碳酸盐岩油层，也适合于重复酸化的老井和水敏性地层。泡沫酸压裂酸化一般应注入前置液（高浓度HCl或HCl+HAc，也可用胶凝水），然后注入泡沫酸，最后用KCl泡沫盐水顶替。泡沫酸酸化施工费用要高于普通酸化，对设备要求较高。精选PPT3.稠化酸稠化酸又称胶凝酸，是用稠化剂提高了粘度的酸。由于其粘度高、滤失性低以及稠化剂在岩石表面的吸附，降低了H+向岩石表面的扩散速度，起到缓速作用。研制和应用稠化酸的关键是稠化剂的研制和应用。稠化剂应具备耐酸、耐高温、耐剪切并与相应的酸液添加剂及地层离子有良好的配伍性。稠化酸使用的稠化剂为多糖类聚合物（HPG、CMHEC、HEC等），合成高聚物及它们的二元、三元共聚物（如乙烯基吡咯烷酮/N、N二甲基丙烯酰胺/AMPS），交联聚合物、生物聚合物及非离子表面活性剂。精选PPT现场应用：1989年四川石油局对成28井进行胶凝酸酸化。该井深4176~4178m，地层温度102℃，地层压力49.0MPa，用胶凝酸76.8m3，盐酸浓度20.8%，在170s-1下测定胶凝酸粘度为21.4mPa.s。挤酸压力49~50MPa，排量为3.88~40.5L/s，挤酸时间58min，胶凝酸降阻率30%，关井10min，返排残酸粘度为3mPa.s。该井酸化前天然气产量5×104m3/d，酸化后为23.62×104m3/d。精选PPT精选PPT稠化酸性能评价A.稠化效率用范氏粘度计测定，在一定温度下，一定浓度的酸获得25mPa.s的粘度时所需稠化剂的量。量越小，稠化效率愈高。B.热稳定性把稠化剂与预热至一定温度的酸混合，1分钟后用范氏粘度计测定其初始粘度，1小时后再测粘度。改变温度，重复上述实验。C.残酸粘度将稠化酸（粘度25mPa.s）恒温一小时，加入一定表面积的大理石薄片使其反应。用范氏粘度计测残酸粘度，观察有无沉淀产生，如残酸粘度高，不利于返排。实验的酸液中应包括有酸液添加剂。精选PPT4.乳化酸乳化酸是油和酸的乳化分散体系。通常使用的乳化酸是油外相乳状液。油相可用原油或石油馏分（柴油、煤油、汽油等），最好是煤油，也可将原油同其它轻烃油混合作用；酸液主要是盐酸、HF或其混合物；乳化剂有烷基伯胺、十二烷基苯磺酸及低分子胺的盐、酯类。为了使乳化酸残酸便于返排，必要时在酸液中加入一定量的破乳剂。但采用的破乳剂须在经过适当的施工时间后才能发挥其作用。这样的乳化液称为自破乳乳化剂。精选PPT乳化酸特点：粘度高、滤失小，特别适用于压裂酸化，能形成宽、长的裂缝。由于乳化酸的外相是油，具有缓蚀作用。而且油能溶解地层中高粘原油、沥青、石蜡，消除它们对地层的伤害。乳化酸摩阻大，不宜用于排液困难、低压低渗油气层。精选PPT华北油田酸化配方：原油（胶质沥青质20.1~29.3%、蜡小于6.8%）+酸液（24%HCl+2%HAc+25%HCHO+1.5%2D树脂）油酸比为1∶1。自1980年4月到1984年10月酸化42井次，其中30井次酸化后到1984年10月累积增产原油109.72×104t。精选PPT5.微乳酸国外在80年代开发了酸/油型微乳液体系。与乳化酸相比，微乳酸稳定性高，分散相直径小，流动阻力小，返排容易，目前受到普遍重视。微乳酸（胶束酸）是由酸、油、醇和表面活性剂配制而成，能延缓酸与油气层岩石反应速度的微乳液。精选PPT第三节酸液添加剂酸液添加剂主要用于抑制酸液对施工设备和管线的腐蚀，减轻酸化过程中对地层产生新的伤害，提高酸化效率使之达到设计要求。一、缓蚀剂添加于腐蚀介质中能明显降低金属腐蚀速度的物质。它是目前油井酸化防腐蚀的主要手段，其费用占酸化总成本比例较大。目前国外常用的缓蚀剂品种很多，有用于高温浓盐酸、常规盐酸、土酸、泡沫酸、胶凝酸或有机酸等不同类型酸化液的缓蚀剂。精选PPT1.无机物（砷、碘化物）2.醛类（甲醛）3.含硫类活性剂（硫醇、硫醚及硫脲类）4.含氧类活性剂（聚醚）5.磺酸盐活性剂6.胺类及其衍生物（季铵盐、脒、咪唑啉）7.烷基吡啶及其衍生物（7701、7623、7461-102等）8.炔醇类化合物（乙炔醇、丙炔醇及其衍生物等，如美国的A-130、A-170及我国的7801）精选PPT精选PPT季胺盐R4N+C1-在溶液中离解为带正电荷的阳离子[R4N]+，这些阳离子与金属接触时，就为金属表面带负电荷的部分所吸附，这就是所谓的物理吸附。这样就使得金属表面好象带正电荷一样，酸溶液中的H+因为带正电就受到排斥，难于接近，结果使腐蚀速度降低。精选PPT国内使用酸化液缓蚀剂大致经历三个阶段：50年代以甲醛作为缓蚀剂，以后又用乌洛托品，在高温下还复配少量碘化物，此阶段主要是用现成的无机或有机化合物作为缓蚀剂。70年代开始用合成的吡啶类衍生物，如代号为7623、7701和7461-102都属吡啶类缓蚀剂，它们一般需复配甲醛或乌洛托品。80年代开始运用不需复配甲醛的聚合物型缓蚀剂，如四川石油管理局天然气研究所研制的CT1-2高温酸化缓蚀剂、CT1-3中温高浓度盐酸酸化缓蚀剂等，它们的主剂均系由醛、酮、胺聚合而成的曼尼希碱。这种缓蚀剂不含游离的甲醛或乌洛托品，不会和H2S反应生成沉淀，具有无臭味、现场使用方便等一系列优点，已在各油田推广应用。精选PPT精选PPT缓蚀剂评价方法缓蚀剂的室内评价一般是使被保护金属试样与酸接触，将金属试样插入盛酸与缓蚀剂的高压釜内，在一定温度、压力、搅动条件下测定金属的失重。试验前后或试验期间定时对试样称重便可确定试样的腐蚀量，缓蚀效果用腐蚀速度(单位时间内与酸接触的单位面积金属的失重量g/m2.h)或用缓蚀率来衡量：精选PPT研究和应用表明：有机缓蚀剂比无机缓蚀剂效能好；缓蚀剂的用量有一个最佳用量问题，用多了反而不好，其用量应由试验确定；单一缓蚀剂的效果不如复合配方，应由试验筛选最佳复配配方。酸化数值模拟结果表明：随着注液过程的进行，井筒温度及井壁附近温度降低幅度大。因此，注液后期选用较便宜的低温缓蚀剂，既扩大了缓蚀剂的选用范围，也大大节约了成本，对其它添加剂的选择也可采用类似的方法。精选PPT在某些情况下，通过精心设计亦可降低对缓蚀剂的要求。例如，压裂酸化处理注酸前可先注入水作前置液使油管预冷，从而降低腐蚀速度。用这种方法可使温度降低到常规缓蚀剂(不太昂贵)能充分发挥作用的范围内。但须谨慎从事，因为在低温下，高强度管道(一般为APIP-1.5级及更高级别)对氢脆都很敏感精选PPT二、铁稳定剂通过络合、还原等作用防止铁离子二次沉淀的化学剂。在酸化液中加入铁稳定剂，能防止酸液变成残酸，pH值大于2.2时生成凝胶状Fe(OH)3 沉淀，防止其对油气层的损害，从而提高酸化效果。精选PPT常用的铁稳定剂：络合剂：乙酸、乳酸（适用于低温及Fe3+浓度低的情况）；柠檬酸（适用温度60℃）；EDTA、氮川三醋酸（NTA）（适用温度93℃）；二羟基马来酸、δ-葡萄糖内酯以及它们的复配物，它们能在酸液中与Fe3+形成稳定络合物。还原剂：亚硫酸、异抗坏血酸等。异抗坏血酸是一种高效的铁还原剂，在高达204℃下仍能作为优良的酸液稳定剂。它不仅适合高温条件，还适合胶凝酸体系，可抑制Fe3+与胶凝剂的交联反应。精选PPT三、防乳-破乳剂酸化施工时，如果发生乳化现象，而乳化液的粘度通常较高使其流动性差，这不仅会阻碍酸液返回井筒，而且容易造成井筒周围的地层乳堵。常见的酸液防乳-破乳剂：阳离子型的有机胺、季胺盐和非离子型的表面活性剂由于地层条件的复杂性（高温、高压、地层离子等）和在浓酸中使用，单一的地面原油破乳剂难以达到理想的效果，通常采用两种或多种破乳剂复配，利用其协同效应满足施工要求。如四川的油井酸化施工中具有显著效果的防乳-破乳剂SD-1就是由国产的非离子表面活性剂22040和9901复配而成。预防酸化施工后产生乳化液的另一方法是通过加入互溶剂使已变为油湿性或部分油湿性固相微粒表面复原为水湿性。如用加乙二醇丁醚的互溶土酸进行砂岩酸化，在华北油田应用良好。精选PPT四、互溶剂使油水互溶的化学剂，如醇类、醛类、酮类或其他化合物。这类化合物可与油和水二者相混，进入地层后，可优先吸附于砂粒和粘土表面，不但使微粒和不溶物成为水润湿，而且使地层成为水湿，改善了地层的渗透性。更重要的是它们抑制了水基处理液中表面活性剂如缓蚀剂、防乳破乳剂等在地层表面的吸附。在油田中运用的互溶剂主要是乙二醇醚及改性产品，如乙二醇-丁醚、二乙二醇-丁醚等。目前最有效的互溶剂是乙二醇丁醚，使用浓度为10%。互溶剂多用于砂岩酸化，也可用于碳酸盐岩酸化中作为清洗剂和除油剂。根据不同需要，互溶剂既可加入预处理液和酸液中，也可加入后置液中。精选PPT五、暂堵剂能暂时降低油气层渗透性的物质，用水溶性、酸溶性或油溶性固体制成。在进行分层酸化或选择性酸化时，需要暂时封堵已酸化的油气层，达到酸化另一低渗透层的目的。基质酸化用的暂堵剂：惰性有机树脂、固体有机酸、遇酸膨胀的聚合物、惰性固体（硅粉、碳酸钙粉、岩盐、油溶性树脂、不同熔点的石蜡小球）等。暂堵剂应由粒度大小不一，软、硬颗粒兼有的固体微粒混合而成。精选PPT六、降滤失剂在压裂酸化施工中要造成长而宽的裂缝需减少液体漏入地层的速度，因而应加入降滤失剂，它由两部分组成：能进入地层孔隙并在裂缝壁面形成桥塞的惰性固体颗粒；用聚合物堵塞固体颗粒之间的孔隙。精选PPT精选PPT七、粘土防膨剂用来抑制酸化施工中可能引起的粘土矿物的膨胀和运移，提高酸化效率。常用的防膨剂：KCl、NaCl、CaCl2、NH4Cl、羟基铝（锆）、胺盐、季胺盐、氯化十二烷基三甲铵、1227、TDC15、PTA（聚季铵）、PAF-1、PAF-2等。无机盐防膨剂有效期短，高价金属离子在地层中易产生沉淀，阳离子表面活性剂能引起水湿性砂岩表面润湿反转。阳离子聚合物是目前应用最广泛的酸化液防膨剂，如TDC15复配NH4Cl作为酸液防膨剂，能达到有效期长、抗剪切、耐酸、耐高温，与地层水配伍性好的效果。精选PPT据国内外统计，在诸多的油井增产措施如堵水、调剖、清防蜡、防砂中，使用率和成功率最高的是酸化工艺和压裂工艺。压裂技术包括：水力压裂、水力化学压裂、酸压裂、泡沫压裂、高能气体压裂、无支撑剂水力压裂和声波压裂技术等。根据酸化施工的方式和目的，其工艺过程可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化；精选PPT压裂液类型主要有：水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液和酸基压裂液等体系。此外还有醇基压裂液和其它压裂液体系。其中最常用的是水基压裂液。油井酸化用酸液主要有盐酸、土酸、多组分酸、粉状有机酸等，特殊酸如硫酸、碳酸、磷酸及近20年来发展起来的缓速酸。精选PPT水基压裂液的添加剂包括：稠化剂、交联剂、破胶剂、pH控制剂、稳定剂、润湿剂、助排剂、破乳剂、降滤失剂、降阻剂和杀菌剂等。酸液添加剂包括：缓蚀剂、铁稳定剂、防乳-破乳剂、互溶剂、暂堵剂、降滤失剂及粘土防膨剂等。精选PPT醛类、含硫类活性剂及炔醇类化合物是如何明显降低金属腐蚀速度的？精选PPT