酸液浓度变化对酸液性能的影响-研究
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73.7 35.5 30.3
降表张率 % —— 51.8 58.9
P16
防乳破乳试验
3：1 项目 配方 乳化率% 破乳率% A 100 25 3：2 3：3 乳化率% 破乳率% 乳化率% 破乳率% 100 37 100 55
B
100
28
100
37
100
55
认识与建议
P17
1、从酸岩反应速率的结果看，酸浓度为25%时反应速率最高， 高于25%后反应速率呈下降趋势，且下降幅度比较明显。 2、本试验用28%高浓度胶凝酸虽然增粘效果及放置稳定性均较 好，但反应速率及腐蚀速度跟20%胶凝酸比，仍然相差很大。 3、腐蚀速度试验看出，高浓度胶凝酸其腐蚀速度远远超标， 从而有可能引起工程事故的发生。
试验温度：90℃
腐蚀速度试验结果表
配 方
盐酸浓度
P7
A
20%HCl
B
21%HCl
C
22%HCl
D
23%HCl
EБайду номын сангаас
24%HCl
F
25%HCl
G
25.8%HCl
腐蚀速度 g/(m2.h)
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
2.24
3.98
6.67
11.35
16.02
33.39
44.47
配方B：20%HCL+2%SD1-9B+2%SD1-3+2%D-50
酸液的增粘效果
时间h 配 方 粘度mPa.s
A
P10
室温20℃
4 42 29 33 23 12 45 31 36 24 24 45 31 36 24 48 45 31 36 24
1 45 31 36 24
2 45 31 36 24
¯ ´ Ù È ¸ Ê Ë ¶ g/(m2.h)
¯ ´ Ù È ¸ Ê Ë ¶ g/(m2.h)
ä ½ Å ·A
ä ½ Å ·B
ä ½ Å ·C
ä ½ Å ·D
ä ½ Å ·E
ä ½ Å ·F
ä ½ Å ·G
P8
28%与20%浓度胶凝酸
性能对比试验
P9
对比试验酸液配方
配方A：28%HCL+2%SD1-9B+2%SD1-3+2%D-50
170s-1Õ ¶ Ë Ê ¼ ±» ³ È æ ±ä ä ¯
时间h 粘度mPa.s 170s-1 511s-1 170s-1 511s-1
170s-1Õ ¶ Ë Ê ¼ ±» ³ È æ ±ä ä ¯
1 45 31 36 24
2 45 31 36 24
4 42 29 33 23
B
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1
配方 B：21%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
配方 C：22%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 D：23%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 E：24%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 F：25%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 G：25.8%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
0.228
0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 ä ½ Å ·A
á Ò ´ ¦ Ù È Ë Ñ ·Ó Ë ¶
ä ½ Å ·B
ä ½ Å ·C
ä ½ Å ·D
ä ½ Å ·E
ä ½ Å ·F
ä ½ Å ·G
P5
P6
试验配方 ：
配方 A：20%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
P1
酸液浓度与酸液性能
关系试验
P2
P3
试验配方 ：
配方 A：20%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
配方 B：21%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
配方 C：22%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 D：23%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 E：24%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 F：25%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 G：25.8%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
mPa.s
25 20 15 10 5 0
ä ½ Å ·A(28%) ä ½ Å ·B(20%)
ä ½ Å ·A(28%) ä ½ Å ·B(20%)
³ È Õ ¶
3
4 ±ä Ê ¼ h
12
24
48
³ È Õ ¶
1
2
3
4 ±ä Ê ¼ h
12
24
48
酸液的放置稳定性
配 方
A
P11
(90℃水浴)
3 42 30 33 23.5
35 30
mPa.s
mPa.s
25 20 15 10 5 0
ä ½ Å ·A(28%) ä ½ Å ·B(20%)
ä ½ Å ·A(28%) ä ½ Å ·B(20%)
³ È Õ ¶
2 ±ä Ê ¼ h
3
4
³ È Õ ¶
1
2 ±ä Ê ¼ h
3
4
P12
酸液配伍性试验
配方 外 观 常温静置48h
无分层、无析浮、无沉淀
试验温度：90℃
酸岩反应速率试验结果表
配 方
盐酸浓度
P4
A
20%HCl
B
21%HCl
C
22%HCl
D
23%HCl
E
24%HCl
F
25%HCl
G
25.8%HCl
反应速度 mg/(cm2.s)
0.3
´ ¦ Ù È ·Ó Ë ¶ mg/(cm2.s)
0.185
0.196
0.201
0.223
0.241
0.243
缓速剂的用量及控制酸液滤失；或者在地层条件及施工设
备允许的情况下，通过提高施工排量来提高酸的有效作用 距离，从而达到深部酸化改造的目的。
4、高浓度酸的高腐蚀还会造成残酸液中Fe3+浓度相对较高，如
在排液不太顺利的情况下，随着残酸液PH值升高，Fe3+会形 成Fe(OH)3沉淀堵塞裂缝或孔隙，从而对地层造成二次伤害。
认识与体会
加，这将影响酸液的防乳破乳性能。
P18
5、在高浓度HCl酸化中，残酸液中钙、镁离子浓度会相应增
6、如果要在酸液配方中考虑增加缓速剂、铁离子稳定剂、防 乳破乳剂及缓蚀剂的用量，那么在现有工业盐酸浓度31% 的基础上，要想配制28%的成品酸是有一定难度的。 7、因此要达到深度酸化的目的，建议在20%的胶凝酸中加大
90℃水浴2h
无变化
A
棕红色均匀透明液体
B
棕红色均匀透明液体
无分层、无析浮、无沉淀
无变化
P13
单剂配伍性试验
SD1-9B SD1-3 无分层、无析浮、无沉淀 D-50 无分层、无析浮、无沉淀
SD1-9B
SD1-3
无分层、无析浮、无沉淀
无分层、无析浮、无沉淀
D-50
无分层、无析浮、无沉淀
无分层、无析浮、无沉淀
3 42 30 33 23.5
170s-1 511s-1 170s-1 511s-1
B
170s-1Õ ¶ Ë Ê ¼ ±» ³ È æ ±ä ä ¯ 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 35 30
mPa.s
511s-1Õ ¶ Ë Ê ¼ ±» ³ È æ ±ä ä ¯
P14
酸岩反应速率试验
配 方 A 0.489 B 0.449 反应速率mg/(cm2.s)
腐蚀速度试验
配 方 A B
腐蚀速率g/(m2.h)
28.88
2.97
P15
残酸液表面张力测定
表张
配方
清水 A B
1
73.7 35.5 30.3
2
73.8 35.5 30.2
3
73.7 35.6 30.3
平均
降表张率 % —— 51.8 58.9
P16
防乳破乳试验
3：1 项目 配方 乳化率% 破乳率% A 100 25 3：2 3：3 乳化率% 破乳率% 乳化率% 破乳率% 100 37 100 55
B
100
28
100
37
100
55
认识与建议
P17
1、从酸岩反应速率的结果看，酸浓度为25%时反应速率最高， 高于25%后反应速率呈下降趋势，且下降幅度比较明显。 2、本试验用28%高浓度胶凝酸虽然增粘效果及放置稳定性均较 好，但反应速率及腐蚀速度跟20%胶凝酸比，仍然相差很大。 3、腐蚀速度试验看出，高浓度胶凝酸其腐蚀速度远远超标， 从而有可能引起工程事故的发生。
试验温度：90℃
腐蚀速度试验结果表
配 方
盐酸浓度
P7
A
20%HCl
B
21%HCl
C
22%HCl
D
23%HCl
EБайду номын сангаас
24%HCl
F
25%HCl
G
25.8%HCl
腐蚀速度 g/(m2.h)
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
2.24
3.98
6.67
11.35
16.02
33.39
44.47
配方B：20%HCL+2%SD1-9B+2%SD1-3+2%D-50
酸液的增粘效果
时间h 配 方 粘度mPa.s
A
P10
室温20℃
4 42 29 33 23 12 45 31 36 24 24 45 31 36 24 48 45 31 36 24
1 45 31 36 24
2 45 31 36 24
¯ ´ Ù È ¸ Ê Ë ¶ g/(m2.h)
¯ ´ Ù È ¸ Ê Ë ¶ g/(m2.h)
ä ½ Å ·A
ä ½ Å ·B
ä ½ Å ·C
ä ½ Å ·D
ä ½ Å ·E
ä ½ Å ·F
ä ½ Å ·G
P8
28%与20%浓度胶凝酸
性能对比试验
P9
对比试验酸液配方
配方A：28%HCL+2%SD1-9B+2%SD1-3+2%D-50
170s-1Õ ¶ Ë Ê ¼ ±» ³ È æ ±ä ä ¯
时间h 粘度mPa.s 170s-1 511s-1 170s-1 511s-1
170s-1Õ ¶ Ë Ê ¼ ±» ³ È æ ±ä ä ¯
1 45 31 36 24
2 45 31 36 24
4 42 29 33 23
B
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1
配方 B：21%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
配方 C：22%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 D：23%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 E：24%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 F：25%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 G：25.8%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
0.228
0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 ä ½ Å ·A
á Ò ´ ¦ Ù È Ë Ñ ·Ó Ë ¶
ä ½ Å ·B
ä ½ Å ·C
ä ½ Å ·D
ä ½ Å ·E
ä ½ Å ·F
ä ½ Å ·G
P5
P6
试验配方 ：
配方 A：20%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
P1
酸液浓度与酸液性能
关系试验
P2
P3
试验配方 ：
配方 A：20%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
配方 B：21%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
配方 C：22%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 D：23%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 E：24%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 F：25%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6 配方 G：25.8%HCl+2%B-125+10%BD1-1+2%FW-20+1%OP+1%D-50+2%BF-6
mPa.s
25 20 15 10 5 0
ä ½ Å ·A(28%) ä ½ Å ·B(20%)
ä ½ Å ·A(28%) ä ½ Å ·B(20%)
³ È Õ ¶
3
4 ±ä Ê ¼ h
12
24
48
³ È Õ ¶
1
2
3
4 ±ä Ê ¼ h
12
24
48
酸液的放置稳定性
配 方
A
P11
(90℃水浴)
3 42 30 33 23.5
35 30
mPa.s
mPa.s
25 20 15 10 5 0
ä ½ Å ·A(28%) ä ½ Å ·B(20%)
ä ½ Å ·A(28%) ä ½ Å ·B(20%)
³ È Õ ¶
2 ±ä Ê ¼ h
3
4
³ È Õ ¶
1
2 ±ä Ê ¼ h
3
4
P12
酸液配伍性试验
配方 外 观 常温静置48h
无分层、无析浮、无沉淀
试验温度：90℃
酸岩反应速率试验结果表
配 方
盐酸浓度
P4
A
20%HCl
B
21%HCl
C
22%HCl
D
23%HCl
E
24%HCl
F
25%HCl
G
25.8%HCl
反应速度 mg/(cm2.s)
0.3
´ ¦ Ù È ·Ó Ë ¶ mg/(cm2.s)
0.185
0.196
0.201
0.223
0.241
0.243
缓速剂的用量及控制酸液滤失；或者在地层条件及施工设
备允许的情况下，通过提高施工排量来提高酸的有效作用 距离，从而达到深部酸化改造的目的。
4、高浓度酸的高腐蚀还会造成残酸液中Fe3+浓度相对较高，如
在排液不太顺利的情况下，随着残酸液PH值升高，Fe3+会形 成Fe(OH)3沉淀堵塞裂缝或孔隙，从而对地层造成二次伤害。
认识与体会
加，这将影响酸液的防乳破乳性能。
P18
5、在高浓度HCl酸化中，残酸液中钙、镁离子浓度会相应增
6、如果要在酸液配方中考虑增加缓速剂、铁离子稳定剂、防 乳破乳剂及缓蚀剂的用量，那么在现有工业盐酸浓度31% 的基础上，要想配制28%的成品酸是有一定难度的。 7、因此要达到深度酸化的目的，建议在20%的胶凝酸中加大
90℃水浴2h
无变化
A
棕红色均匀透明液体
B
棕红色均匀透明液体
无分层、无析浮、无沉淀
无变化
P13
单剂配伍性试验
SD1-9B SD1-3 无分层、无析浮、无沉淀 D-50 无分层、无析浮、无沉淀
SD1-9B
SD1-3
无分层、无析浮、无沉淀
无分层、无析浮、无沉淀
D-50
无分层、无析浮、无沉淀
无分层、无析浮、无沉淀
3 42 30 33 23.5
170s-1 511s-1 170s-1 511s-1
B
170s-1Õ ¶ Ë Ê ¼ ±» ³ È æ ±ä ä ¯ 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 35 30
mPa.s
511s-1Õ ¶ Ë Ê ¼ ±» ³ È æ ±ä ä ¯
P14
酸岩反应速率试验
配 方 A 0.489 B 0.449 反应速率mg/(cm2.s)
腐蚀速度试验
配 方 A B
腐蚀速率g/(m2.h)
28.88
2.97
P15
残酸液表面张力测定
表张
配方
清水 A B
1
73.7 35.5 30.3
2
73.8 35.5 30.2
3
73.7 35.6 30.3
平均