酸化液体系及添加剂的选择(长庆化工)课件
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酸化技术 PPT课件
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2 、油井结垢井数逐年增加：
新立油田由于近井地带温度、压力的变化，使油井的近
井地带产生结垢现象。从近年来已发现的检泵结垢井数据看，
从2000年开始截止到2005年底，累计出现结垢井为334口，
这些结垢井的存在，既堵塞油层、使得近井地带导流能力下
降、影响油井产量。
3 、压裂层渗透率下降：
油井压裂后，由于岩层的压实作用和压裂砂破 碎，以及压裂液的残留物使地层渗透率下降，使油 层压后导流能力下降，影响油井产量。
总矿化度 2390 2230
3810
PH 值 8.39
8.33
8.51
水型
NaHCO3 NaHCO3
NaHCO3
7
(1)无机垢来源
A、温度的影响 1000ml水源水在常压、不同温度 下放置24小时后垢的析出量。 B、压力的影响 模拟新立油田地层温度(67℃)， 测定了不同压力下注入水中析出 的CaCO3量。 C、结论 随着温度、压力的变化油井结垢, 且大多都集中在近井地带。
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3、酸化配方体系的选择:
(1) 主体酸液体系的选择 我们分别用浓度为3%、5%、7%、9%、11%、13%、
15%的盐酸对新立油田的三种不同的无机垢样进行溶解， 结果发现酸液浓度在9-13%的盐酸对以无机垢的溶解效果 较好。同时分别用不同类型的有机溶剂对有机垢为主的垢 样进行试验，结果表明以多琏为主的烃类对有机垢溶解效 果较好。
水质分析数据表
检测结果 泵出口 井口注入水 油井采出水
氢氧根 0.00
0.00
0.00
碳酸根 28.8
14.4
57.9
氯离子 588
559
1160
硫酸根 895
第四节-酸液及添加剂
2021/4/4
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(三)多组分酸
多组分酸是一种或几种有机酸与盐酸的混合物，主要起 缓速作用，可以得到较大的有效酸化处理范围。
(四)乳化酸 乳化酸即为油包酸型乳状液，其外相为原油。
要求：在地面条件下稳定(不易破乳)和在地层条件下不稳 定(能破乳)。
主要作用（或优点）
①粘度较高，能形成较宽的裂缝，减少裂缝的面容比，有
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主要缺点：
①与石灰岩反应速度快，特别是高温深井，由于地层温 度高，盐酸与地层作用太快，因而处理不到地层深部； ②盐酸会使金属坑蚀成许多麻点斑痕，腐蚀严重；
③H2S含量较高的井，盐酸处理易引起钢材的氢脆断裂。
(二)甲酸和乙酸 优点
有机弱酸，反应速度比同浓度的盐酸要慢几倍到十几倍， 适用于高温深井。
教学重点难点教学重点1常用酸液种类及性能2酸液添加剂的种类及作用教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表教学内容本节主要介绍两个方面的问题
第四节 酸液及添加剂
一、常用酸液种类及性能
(一)盐酸 高浓度盐酸处理的优点 ①酸岩反应速度相对变慢，有效作用范围增大； ②单位体积盐酸可产生较多的CO2，利于废酸的排出； ③单位体积盐酸可产生较多氯化钙、氯化镁，提高了 废酸的粘度，控制了酸岩反应速度，并有利于悬浮、 携带固体颗粒从地层中排出； ④受到地层水稀释的影响较小。
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二、酸液添加剂 (一)缓蚀剂 主要作用 减缓局部的电池的腐蚀 作用机理 ①抑制阴极腐蚀； ②抑制阳极腐蚀；
③在金属表面形成一层保护膜。
(二)表面活பைடு நூலகம்剂
主要作用 ①可以降低酸液的表面张力； ②减少注酸和排出残酸时的毛细管阻力； ③防止在地层中形成油水乳状物 ④便于残酸的排出。
《油田酸化工艺》PPT课件_OK
(22)
参数设计
• 酸液用量：在保证酸化效果的前提下尽量少的向 地层注入酸液：
(23)
酸化准备
配制酸液、循环均匀备用； 紧固酸化井采油树螺栓、电缆穿透器和毛细管死堵； 用地下水大排量洗井，直到有大量地下水返出为止； 停电泵并检测电泵机组绝缘情况； 倒通平台反替或者正替流程；
(24)
酸化准备
普通合采电潜管泵管柱柱
动力电缆 生产油管 套管 自平衡卸油阀 电潜泵总成 套管
(16)
电潜泵Y电型潜泵管“Y”柱管
柱
生产油管
控
• 采用油管正挤的方
制
动力电缆
管
线
井下安全阀
式
放
电缆穿透器
气
阀
电缆封隔器
堵塞器座
电潜泵总成 带孔管 定位密封 生产滑套 防砂管
座落接头 NO-GO
7”套管
(17)
导向器
地层防污染装置与酸化
(39)
酸化施工流程示意图
酸罐
酸罐
酸罐
耐酸泵
数据采集
采油树 泥浆池
低压管汇
三通阀 传感器
泥浆池
泥浆泵
(40)
结束语
本次讲课到此结束，请各位同 事多提宝贵意见，以便今后能 够不断加以完善！
谢谢！！
(41)
• 为防止地层污染，目前二期部分油井采 用地层防污染装置，以防止洗井液进入 地层，造成近井地带产生污染。同时， 也能达到提高洗井效率，缩短修井后正 常产油周期的目的。
(18)
地层防污染装置与酸化
• 地层防污染装置起到单流阀的作用。即地层 产液可通过防污染装置进入油套环形空间， 但环形空间液体不能进入地层。
• 酸化时，在一定压力下，防污染装置可以打 开，建立酸化通道。
参数设计
• 酸液用量：在保证酸化效果的前提下尽量少的向 地层注入酸液：
(23)
酸化准备
配制酸液、循环均匀备用； 紧固酸化井采油树螺栓、电缆穿透器和毛细管死堵； 用地下水大排量洗井，直到有大量地下水返出为止； 停电泵并检测电泵机组绝缘情况； 倒通平台反替或者正替流程；
(24)
酸化准备
普通合采电潜管泵管柱柱
动力电缆 生产油管 套管 自平衡卸油阀 电潜泵总成 套管
(16)
电潜泵Y电型潜泵管“Y”柱管
柱
生产油管
控
• 采用油管正挤的方
制
动力电缆
管
线
井下安全阀
式
放
电缆穿透器
气
阀
电缆封隔器
堵塞器座
电潜泵总成 带孔管 定位密封 生产滑套 防砂管
座落接头 NO-GO
7”套管
(17)
导向器
地层防污染装置与酸化
(39)
酸化施工流程示意图
酸罐
酸罐
酸罐
耐酸泵
数据采集
采油树 泥浆池
低压管汇
三通阀 传感器
泥浆池
泥浆泵
(40)
结束语
本次讲课到此结束，请各位同 事多提宝贵意见，以便今后能 够不断加以完善！
谢谢！！
(41)
• 为防止地层污染，目前二期部分油井采 用地层防污染装置，以防止洗井液进入 地层，造成近井地带产生污染。同时， 也能达到提高洗井效率，缩短修井后正 常产油周期的目的。
(18)
地层防污染装置与酸化
• 地层防污染装置起到单流阀的作用。即地层 产液可通过防污染装置进入油套环形空间， 但环形空间液体不能进入地层。
• 酸化时，在一定压力下，防污染装置可以打 开，建立酸化通道。
油田化学-6省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件
•酸化：地层
•方式：油管注液 套管注液 环空注液
压裂车 封隔器
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压裂酸化
压裂酸化是在高于储层破裂压力或天然 裂缝闭合压力下，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刻蚀裂缝。 因为溶蚀后岩石壁面不整合性，施工结束 裂缝不完全闭合，最终形成含有一定几何 尺寸和导流能力人工裂缝，改进油气井渗 流情况，从而使油气井取得增产。
井筒的正、
的清洗、井筒结构及丝扣油
洗 微搅动
眼
反循环
的清除。
Ps <Pi< PF
沿地层孔隙作径向 解除近井地带的污染，恢复
基质 Ps－地层压力 小于地层径 流动，溶蚀孔隙及 或提高地层的渗透率，能在
酸化 PF－地层岩石 向吸液速度 其中堵塞物质，溶 不增大水，气产量的情况下
破裂压裂
蚀范围有限
增产。
酸压 Pi> PF
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。
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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 主要作用。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、磷酸及近来发展起来缓速 酸。
酸化压裂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 造和提升油气层内部渗透能力； 2.解除堵塞；
3.使井底与高渗透带或新裂缝系统沟通。 这三个方面经常是综合作用，所以酸压增 产效果往往很高。为了充分发挥上述作用， 需要尽可能造成延伸远、宽度大裂缝，对 应地在工艺上采取加大排量、降低漏失、 减缓酸反应速度等办法。
•方式：油管注液 套管注液 环空注液
压裂车 封隔器
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压裂酸化
压裂酸化是在高于储层破裂压力或天然 裂缝闭合压力下，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刻蚀裂缝。 因为溶蚀后岩石壁面不整合性，施工结束 裂缝不完全闭合，最终形成含有一定几何 尺寸和导流能力人工裂缝，改进油气井渗 流情况，从而使油气井取得增产。
井筒的正、
的清洗、井筒结构及丝扣油
洗 微搅动
眼
反循环
的清除。
Ps <Pi< PF
沿地层孔隙作径向 解除近井地带的污染，恢复
基质 Ps－地层压力 小于地层径 流动，溶蚀孔隙及 或提高地层的渗透率，能在
酸化 PF－地层岩石 向吸液速度 其中堵塞物质，溶 不增大水，气产量的情况下
破裂压裂
蚀范围有限
增产。
酸压 Pi> PF
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。
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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 主要作用。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、磷酸及近来发展起来缓速 酸。
酸化压裂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 造和提升油气层内部渗透能力； 2.解除堵塞；
3.使井底与高渗透带或新裂缝系统沟通。 这三个方面经常是综合作用，所以酸压增 产效果往往很高。为了充分发挥上述作用， 需要尽可能造成延伸远、宽度大裂缝，对 应地在工艺上采取加大排量、降低漏失、 减缓酸反应速度等办法。
酸化及酸液添加剂
二次沉淀：在残酸中HF的浓度已很低，溶解在残酸中的氟硅 酸可能发生如下水解反应，产生硅质胶状沉淀。
H2SiF6+4H2O→Si(OH)4+6HF Si(OH)4+nH2O→Si(OH)4· nH2O(胶状沉淀)
解决办法：
为避免产生CaF2 沉淀，可先用HCl处理，溶解掉石灰岩，防 止Ca2+与HF接触，一般碳酸盐含量大于20%的砂岩地层，只 用HCl处理。 为避免产生氟硅酸盐和氟铝酸盐沉淀，可采用前置液预处 理。 泵入土酸
用盐酸溶解孔隙，裂缝中的堵塞物或扩大沟通油气层原有的 孔隙、裂缝，提高油气层的渗透率，降低油气渗流阻力，从而提 高油气井的产量。
２、碳酸盐岩基质酸化原理
（１）酸—岩化学反应 碳酸盐岩酸化 ：常用盐酸、多组分酸，特殊情况用醋酸和甲酸。 反应如下：
2HCl+CaCO3→CaCl2+CO2↑+H2O 4HCl+CaMg(CO3)2→CaCl2+MgCl2+2CO2↑+2H2O 2HCOOH+CaCO3→Ca(HCOO)2+CO2↑+H2O 2CH3COOH+CaCO3 →Ca(CH 3COO)2+CO2↑+H2O
第二节 酸化增产原理
一、碳酸盐岩油气层酸化
1、碳酸盐岩分类：
组成 分类 特点： 多数碳酸盐岩由粒度较大颗粒、基质(碳酸盐泥)和胶结物组 成，碳酸盐岩比砂岩更为密实。
石灰岩(方解石CaCO3含量>50%) 白云岩(白云石MgCa(CO3)2含量>50%)
根据孔隙和裂缝在地层中主次关系分类:
孔隙型（孔隙是油气的主要储集空间和渗流通道） 孔隙-裂缝性（孔隙是油气的主要储集空间，裂缝是主要 渗流通道） 裂缝性（微小裂缝、溶蚀孔洞是油气的主要储集空间， 较大裂缝是主要渗流通道）
酸化PPT优选版
酸化用酸可分为无机酸、有机酸、多组分酸及缓速 酸等类型
第七章——酸化
在酸液中加入能改善酸液性能，使之满 足现场施工作业要求和更适合地层处理目的 需要的化学物质统称为酸液添加剂。
目前酸化中常用的添加剂有缓速剂、表 面活性剂、铁离子稳定剂和粘土稳定剂等。
பைடு நூலகம்
第七章——酸化
酸处理的效果很大程度上取决于酸岩反应速度。影响 因素包括：
第七章——酸化
碳酸盐岩地层酸化主要采用盐酸，有时也用醋酸、 甲酸、混合酸和氨基磺酸等，为了满足酸化缓速、提高 酸处理效果的需要，有时还采用胶化酸、乳化酸和泡沫 酸等。
砂岩地层酸化常用土酸（盐酸和氢氟酸的混合液）， 若碳酸盐含量高也可单独采用盐酸处理。对于砂岩注水 井，除用土酸外，个别油田也用“王水”（盐酸与硝酸 的混合液）、废硫酸和酸渣（主要成分为磺酸盐）处理。
第七章——酸化
按作用原理分:解堵酸化和深穿透酸化 按施工压力分:基质酸化和压裂酸化 按施工所用酸液体系分:常规酸化、降 阻酸酸化、胶凝酸酸化、胶联酸酸化、泡 沫酸酸化和乳化酸酸化
第一节——碳酸盐岩地层的盐酸处理
酸岩化学反应及生成物状态 酸岩化学反应速度 酸岩复相反应的有效作用距离 酸压后裂缝导流能力 前置液酸压的计算方法 碳酸盐岩地层酸化常用酸液及添加剂 酸处理工艺
第七章——酸化
3）酸处理井的排液
酸处理后停留在地层中的残酸水已失去其活 力，不能继续溶蚀岩石，而且随着PH值的升高， 还会产生金属氢氧化物沉淀，因此施工结束后应 立即排液。常用的方法有两大类：
放喷、抽汲、气举排液 增注液态CO2及氮气助喷排液
第二节——砂岩地层土酸处理
处理原理 土酸处理工艺 有害沉淀物及预防 砂岩酸化新技术
第二节——砂岩地层土酸处理
第七章——酸化
在酸液中加入能改善酸液性能，使之满 足现场施工作业要求和更适合地层处理目的 需要的化学物质统称为酸液添加剂。
目前酸化中常用的添加剂有缓速剂、表 面活性剂、铁离子稳定剂和粘土稳定剂等。
பைடு நூலகம்
第七章——酸化
酸处理的效果很大程度上取决于酸岩反应速度。影响 因素包括：
第七章——酸化
碳酸盐岩地层酸化主要采用盐酸，有时也用醋酸、 甲酸、混合酸和氨基磺酸等，为了满足酸化缓速、提高 酸处理效果的需要，有时还采用胶化酸、乳化酸和泡沫 酸等。
砂岩地层酸化常用土酸（盐酸和氢氟酸的混合液）， 若碳酸盐含量高也可单独采用盐酸处理。对于砂岩注水 井，除用土酸外，个别油田也用“王水”（盐酸与硝酸 的混合液）、废硫酸和酸渣（主要成分为磺酸盐）处理。
第七章——酸化
按作用原理分:解堵酸化和深穿透酸化 按施工压力分:基质酸化和压裂酸化 按施工所用酸液体系分:常规酸化、降 阻酸酸化、胶凝酸酸化、胶联酸酸化、泡 沫酸酸化和乳化酸酸化
第一节——碳酸盐岩地层的盐酸处理
酸岩化学反应及生成物状态 酸岩化学反应速度 酸岩复相反应的有效作用距离 酸压后裂缝导流能力 前置液酸压的计算方法 碳酸盐岩地层酸化常用酸液及添加剂 酸处理工艺
第七章——酸化
3）酸处理井的排液
酸处理后停留在地层中的残酸水已失去其活 力，不能继续溶蚀岩石，而且随着PH值的升高， 还会产生金属氢氧化物沉淀，因此施工结束后应 立即排液。常用的方法有两大类：
放喷、抽汲、气举排液 增注液态CO2及氮气助喷排液
第二节——砂岩地层土酸处理
处理原理 土酸处理工艺 有害沉淀物及预防 砂岩酸化新技术
第二节——砂岩地层土酸处理
酸化处理技术精品PPT课件
温度增加，穿透距离减小； 浓度增加，穿透距离增加。
2.控制反应速度的措施
①降低面容比；提高酸液流速；使用稠化盐酸、高浓度盐酸 和多组分酸；降低井底温度等。
②使用前置液酸压：降低地层温度，形成较宽的裂缝，促进 裂缝内酸液的粘性指进。 ③加入阻滞剂（缓速剂）：在碳酸盐岩表面形成亲油的膜， 减少了酸与岩石的接触机会。 ④采用乳化酸：通过表面活性剂的阻滞作用，使碳酸盐岩表 面变成强亲油，降低反应速度。 ⑤使用乙酸和甲酸、胶化酸、泡沫酸等：可以减缓酸岩反应 速度，起到降低滤失的作用。
(2) 靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表 面，停泵卸压后，裂缝壁面不能完全闭合，具有较高的导 流能力，可达到提高地层渗透性的目的。
酸压与水力压裂对比
相同点：基本原理和目的相同。 目标是为了产生有足够长度和导流能力的裂缝，减少油气 水渗流阻力。
不同点：实现其导流性的方式不同。
对水力压裂，裂缝内的支撑剂阻止停泵后裂缝闭合，酸压 一般不使用支撑剂，而是依靠酸液对裂缝壁面的不均匀刻 蚀产生一定的导流能力。
二、影响酸岩反应速度的因素
(一)酸岩复相反应速度表达式
根据菲克定律，导出表示酸岩反应速度和扩散边界层内
离子浓度梯度的关系式：
C t
KC n
DH
S V
C y
酸液浓度梯度 面容比
H+的传质系数
酸岩瞬间的反应速度
面容比： 岩石反应表面积与酸液体积之比
（二）影响酸岩复相反应速度的因素分析
1.面容比 面容比越大，反应速度也越快
①降低面容比； ②提高酸液流速； ③使用稠化盐酸、高浓度盐酸和多组分酸； ④降低井底温度等。
第二节 酸化压裂技术
酸化压裂：用酸液作为压裂液，不加支撑剂的压裂。 酸压一般用于碳酸盐岩地层，或含有碳酸盐岩充填天然裂 缝的砂岩地层。原因:砂岩地层很难被刻蚀到具有足够导 流能力的裂缝。
2.控制反应速度的措施
①降低面容比；提高酸液流速；使用稠化盐酸、高浓度盐酸 和多组分酸；降低井底温度等。
②使用前置液酸压：降低地层温度，形成较宽的裂缝，促进 裂缝内酸液的粘性指进。 ③加入阻滞剂（缓速剂）：在碳酸盐岩表面形成亲油的膜， 减少了酸与岩石的接触机会。 ④采用乳化酸：通过表面活性剂的阻滞作用，使碳酸盐岩表 面变成强亲油，降低反应速度。 ⑤使用乙酸和甲酸、胶化酸、泡沫酸等：可以减缓酸岩反应 速度，起到降低滤失的作用。
(2) 靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表 面，停泵卸压后，裂缝壁面不能完全闭合，具有较高的导 流能力，可达到提高地层渗透性的目的。
酸压与水力压裂对比
相同点：基本原理和目的相同。 目标是为了产生有足够长度和导流能力的裂缝，减少油气 水渗流阻力。
不同点：实现其导流性的方式不同。
对水力压裂，裂缝内的支撑剂阻止停泵后裂缝闭合，酸压 一般不使用支撑剂，而是依靠酸液对裂缝壁面的不均匀刻 蚀产生一定的导流能力。
二、影响酸岩反应速度的因素
(一)酸岩复相反应速度表达式
根据菲克定律，导出表示酸岩反应速度和扩散边界层内
离子浓度梯度的关系式：
C t
KC n
DH
S V
C y
酸液浓度梯度 面容比
H+的传质系数
酸岩瞬间的反应速度
面容比： 岩石反应表面积与酸液体积之比
（二）影响酸岩复相反应速度的因素分析
1.面容比 面容比越大，反应速度也越快
①降低面容比； ②提高酸液流速； ③使用稠化盐酸、高浓度盐酸和多组分酸； ④降低井底温度等。
第二节 酸化压裂技术
酸化压裂：用酸液作为压裂液，不加支撑剂的压裂。 酸压一般用于碳酸盐岩地层，或含有碳酸盐岩充填天然裂 缝的砂岩地层。原因:砂岩地层很难被刻蚀到具有足够导 流能力的裂缝。
酸化及酸液添加剂PPT文档共133页
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
酸化及酸液添加剂
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
谢谢你的阅读
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
酸化及酸液添加剂
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
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酸化及酸液添加剂共133页
酸化及酸液添加剂
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
Hale Waihona Puke 31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
酸化及酸液添加剂
酸化技术的发展历程
20世纪初
酸化技术开始应用于油气勘探 开发领域。
20世纪50年代
随着化学工业的发展，酸液添 加剂开始应用于酸化技术中， 提高了酸化效果和安全性。
20世纪80年代
随着油田开发进入中后期，酸 化技术的应用范围逐渐扩大， 成为油田开发中不可或缺的技 术措施之一。
21世纪初
随着环保意识的提高和技术的 不断进步，酸化技术逐渐向绿 色环保、高效低成本的方向发
酸化及酸液添加剂
目录
• 酸化技术概述 • 酸液添加剂种类 • 酸化技术实施步骤 • 酸液添加剂的作用机理 • 酸化技术的优缺点分析
01 酸化技术概述
酸化技术的定义
酸化技术是指通过向地层中注入酸液，利用酸液与地层岩石和矿物发生化学反应 ，从而解除地层堵塞、扩大地层孔隙、提高地层渗透性的一种技术措施。
选择稳定剂时需要考虑酸液的种类、 浓度、温度等因素，以确保酸液的稳 定性。
常见的稳定剂包括有机和无机盐类、 络合剂、抗氧化剂等，其作用机理是 通过与酸液中的杂质反应，去除杂质 对酸液稳定性的影响。
表面活性剂
表面活性剂是一种能够降低液 体表面张力、增加液体润湿性 和渗透性的添加剂。
在酸化过程中，表面活性剂可 以降低油藏岩石表面的张力， 提高酸液的润湿性和渗透性， 从而提高酸化效果。
04 酸液添加剂的作用机理
缓蚀剂的作用机理
01
02
03
物理隔离
通过在金属表面形成保护 膜，将金属与酸性介质隔 离，从而减缓腐蚀速率。
电化学保护
通过改变金属表面的电化 学性质，提高耐腐蚀性。
吸附作用
缓蚀剂通过吸附在金属表 面，形成稳定的吸附层， 抑制腐蚀反应的进行。
稳定剂的作用机理
储层酸化技术监督与管理ppt课件
CaMg(CO3)2+4HCl 盐酸与铁质矿物反应：
CaCl2+CO2 +H2O CaCl2+ MgCl2 +2CO2 +2H2O
Fe2O3+6HCl
2FeCl3+3H2O
FeS+2HCl
FeCl2+H2S
如果土酸中的盐酸量不够，不能完全溶解地层中的碳酸盐矿物，则 氢氟酸将与碳酸盐矿物反应，生成CaF2沉淀，堵塞孔道。
3、酸液选择方法
酸液选择的原则很简单，即酸液必须有效消除伤害并且能增加渗透率。 比如：清除沉淀物的伤害，主要考虑以下5种因素： (1)化学因素：沉淀物在后置液及油层天然流体中的溶解度。 (2)结晶因素：沉淀物为非晶质还是晶质。 (3)形态因素：可以移动晶粒（从溶液中检出沉淀在孔隙空间）的存在形式 (4)浓度因素：是否高得足以引起孔隙系统堵塞。 (5)油层因素：伤害与渗透率、孔隙大小和空隙形态等岩石特征有关。
第二部分：储层酸化技术监督与管理
第一节 储层伤害机理 第二节 酸化作用机理 第三节 常用酸液类型及其优选 第四节 现场施工常用酸液体系及试验仪器 第五节 酸化（压）工艺技术 第六节 酸化（压）施工设计与效果评价 第七节 酸化现场施工与监督
酸化技术的发展概述：
酸化起始于19世纪90年代，1896年出现第一个酸化专利， 主要工艺 技术为酸洗和碳酸盐岩基质酸化，目的：解堵和除垢；
泥浆
碳酸盐岩储层泥浆侵入微裂隙和孔洞
砂岩储层泥浆侵入孔隙
P1
泥饼
Pi 冲洗带
L1
L2
L1> L2 说明碳酸盐岩储层更容易受到泥浆的伤害
2、射孔伤害
——射孔压实带和射孔滤液侵入对储层造成的伤害；
CaCl2+CO2 +H2O CaCl2+ MgCl2 +2CO2 +2H2O
Fe2O3+6HCl
2FeCl3+3H2O
FeS+2HCl
FeCl2+H2S
如果土酸中的盐酸量不够，不能完全溶解地层中的碳酸盐矿物，则 氢氟酸将与碳酸盐矿物反应，生成CaF2沉淀，堵塞孔道。
3、酸液选择方法
酸液选择的原则很简单，即酸液必须有效消除伤害并且能增加渗透率。 比如：清除沉淀物的伤害，主要考虑以下5种因素： (1)化学因素：沉淀物在后置液及油层天然流体中的溶解度。 (2)结晶因素：沉淀物为非晶质还是晶质。 (3)形态因素：可以移动晶粒（从溶液中检出沉淀在孔隙空间）的存在形式 (4)浓度因素：是否高得足以引起孔隙系统堵塞。 (5)油层因素：伤害与渗透率、孔隙大小和空隙形态等岩石特征有关。
第二部分：储层酸化技术监督与管理
第一节 储层伤害机理 第二节 酸化作用机理 第三节 常用酸液类型及其优选 第四节 现场施工常用酸液体系及试验仪器 第五节 酸化（压）工艺技术 第六节 酸化（压）施工设计与效果评价 第七节 酸化现场施工与监督
酸化技术的发展概述：
酸化起始于19世纪90年代，1896年出现第一个酸化专利， 主要工艺 技术为酸洗和碳酸盐岩基质酸化，目的：解堵和除垢；
泥浆
碳酸盐岩储层泥浆侵入微裂隙和孔洞
砂岩储层泥浆侵入孔隙
P1
泥饼
Pi 冲洗带
L1
L2
L1> L2 说明碳酸盐岩储层更容易受到泥浆的伤害
2、射孔伤害
——射孔压实带和射孔滤液侵入对储层造成的伤害；
酸化施工质量控制要点培训课件
入量
酸液注入温度：根据设 计要求，控制酸液注入
温度
酸液注入速度：根据设 计要求，控制酸液注入
速度
酸液注入压力：根据设 计要求，控制酸液注入
压力
酸液注入时间：根据设 计要求，控制酸液注入
时间
酸液注入效果：根据设计 要求，检测酸液注入效果，
确保达到预期效果
酸化施工质量控制案例 分析
成功案例分析
案例背景：某油田酸化施工项目
酸化施工的主要步骤包括：酸液的配制、酸液的 注入、酸液的回收和处理。
酸化施工的关键技术包括：酸液的配方、酸液的 注入方式、酸液的回收和处理技术。
酸化施工的目的
提高油井的 产量
改善油井的 注水效果
降低油井的 含水率
延长油井的 寿命
酸化施工的流程
酸化液配制：根 据酸化目的和地 层条件，选择合 适的酸化液配方
酸化施工过程中，未按照 规定进行酸液注入速率控 制，导致酸液注入过快， 对地层造成破坏。
酸化施工过程中，未按照 规定进行酸液注入压力控 制，导致酸液注入压力过 高，对地层造成破坏。
经验教训总结
01
酸化施工前， 应充分了解地 质条件，确保 施工方案的合 理性
02
酸化施工过程 中，应严格控 制酸液浓度、 注入量、注入 速度等参数， 确保施工质量
酸液注入量的调整：根据监测结果，及时 03 调整酸液注入量，确保酸化效果
酸液注入量的记录：记录每次酸液注入量，
04
便于分析酸化效果和优化酸液注入方案
酸液注入速度的控制
酸液注入速度 应根据酸化目 的、地层条件、 酸液类型等因 素确定
酸液注入速度 过快可能导致 地层破裂、酸 液流失等问题
酸液注入速度 过慢可能导致 酸液与地层接 触时间过长， 影响酸化效果
酸液注入温度：根据设 计要求，控制酸液注入
温度
酸液注入速度：根据设 计要求，控制酸液注入
速度
酸液注入压力：根据设 计要求，控制酸液注入
压力
酸液注入时间：根据设 计要求，控制酸液注入
时间
酸液注入效果：根据设计 要求，检测酸液注入效果，
确保达到预期效果
酸化施工质量控制案例 分析
成功案例分析
案例背景：某油田酸化施工项目
酸化施工的主要步骤包括：酸液的配制、酸液的 注入、酸液的回收和处理。
酸化施工的关键技术包括：酸液的配方、酸液的 注入方式、酸液的回收和处理技术。
酸化施工的目的
提高油井的 产量
改善油井的 注水效果
降低油井的 含水率
延长油井的 寿命
酸化施工的流程
酸化液配制：根 据酸化目的和地 层条件，选择合 适的酸化液配方
酸化施工过程中，未按照 规定进行酸液注入速率控 制，导致酸液注入过快， 对地层造成破坏。
酸化施工过程中，未按照 规定进行酸液注入压力控 制，导致酸液注入压力过 高，对地层造成破坏。
经验教训总结
01
酸化施工前， 应充分了解地 质条件，确保 施工方案的合 理性
02
酸化施工过程 中，应严格控 制酸液浓度、 注入量、注入 速度等参数， 确保施工质量
酸液注入量的调整：根据监测结果，及时 03 调整酸液注入量，确保酸化效果
酸液注入量的记录：记录每次酸液注入量，
04
便于分析酸化效果和优化酸液注入方案
酸液注入速度的控制
酸液注入速度 应根据酸化目 的、地层条件、 酸液类型等因 素确定
酸液注入速度 过快可能导致 地层破裂、酸 液流失等问题
酸液注入速度 过慢可能导致 酸液与地层接 触时间过长， 影响酸化效果
石油工程技术专业《8.1.3酸液及添加剂》
8.1.3 酸液及添加剂酸处理所用的酸液是由主酸液和适当的添加剂组成。
酸化时必须针对施工井层的具体情况选择适当的酸液和添加剂，选用时应符合以下几个要求：1.能与油气层岩石反响并生成易溶的产物；2.参加化学添加剂后，配制成的酸液的化学和物理性质能够满足施工要求；3.同地层矿物、流体配伍；4.施工平安、方便。
〔一〕酸液配方砂岩酸化中土酸是最经济、最常用的酸液配方，具有溶蚀力强、应用范围广等特点；碳酸盐酸化中盐酸是首选的酸液配方。
但它们都存在反响速度快、作用距离短等缺点。
除土酸、盐酸外还有其它酸液配方体系。
1．氟硼酸由硼酸(H3BO3)、氟化铵(NH4F)及盐酸配置而成。
酸化过程中，与地层矿物反响，生成氢氟酸，对于敏感矿物微粒还有较好的抗失稳特性，应用于砂岩油层，适用温度小于70℃。
2．连续土酸交替注入盐酸和氟化铵而生成氢氟酸，氢氟酸生成后立即进行酸岩反响，使氢氟酸的总浓度始终均匀控制在较低水平，延长了反响时间和穿透距离，应用于砂岩油层。
3．醇土酸由土酸和异丙醇组成。
醇可降低酸岩反响速度，延长作用距离，同时还可以降低酸液外表张力，有利于反响残液返排，主要应用于低渗砂岩干气层。
4．缓速酸在土酸中参加氯化铝，从而降低酸岩反响速度。
但存在着氟化铝、氟铝酸盐等伤害性产物过早沉淀的危险，应用于砂岩油层。
5．有机土酸有机土酸就是以局部分解的弱有机酸〔如甲酸〕，代替土酸中的局部盐酸与氢氟酸，延缓酸岩反响速度，对管线有一定保护作用，适用于高温井，本钱较高。
6．自生土酸将有机脂水解为相应的羧酸，与氟化铵生成氢氟酸。
因总酸度不如土酸强，而且氢氟酸逐渐生成，可有效延迟酸岩反响速度，保护注入管线，但存在着易形成氟铝酸盐类沉淀，有机脂水解平衡直接受温度控制而不完全等缺点。
7．硝酸使用硝酸酸化是近几年开展起来的新型酸化技术。
粉末硝酸与其它添加剂有机结合产生协合效应，使工作液具有强酸性和强氧化性，与地层反响生成可溶性硝酸盐，可有效解除因钻井泥浆、机械杂质、粘土伤害以及有机质污染等造成的油层堵塞，不产生二次沉淀。
采油化学——酸化用酸及酸化用添加剂68页PPT
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
采油化学——酸化用酸及酸化用添加剂
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
采油化学——酸化用酸及酸化用添加剂
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为
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五、酸液添加剂的选择
添加剂作用：
防止过度腐蚀
防止形成酸渣和发生乳化
防止铁沉淀 助排
增加酸液的有效作用范围
防止反应产物沉淀 稳定粘土 分散石蜡和沥青质。
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五、酸液添加剂的选择
常用添加剂的种类：
缓蚀剂 助排剂 粘土稳定剂 铁离子稳定剂
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三、盐酸和土酸酸化原理
盐酸特点：
(1)酸岩反应速度相对变慢，有效作用范围大；
(2)单位体积盐酸可产生较多的二氧化碳，利于残酸的排出； (3)单位体积盐酸可产生较多的氯化钙、氯化镁，提高残酸的粘度，控制 了酸岩反应速度，并有利于悬浮、携带固体颗粒从储层中排出； (4)盐酸的主要缺点是与石灰岩反应速度太快，可适当加入反应速度慢的
四、酸液浓度的确定
酸液浓度的确定：
盐酸浓度：取决于油层碳酸盐的含量、油层的疏松程度、油层压力大小等
因素，一般情况下为6%～15%。
• 对于压力高而渗透率低，使用12%～15%；压力不高的油层，宜用 8%～12%的盐酸；
• 油层中碳酸盐岩含量高而胶结疏松的油井，使用6%～8%的酸液；
• 酸洗，可采用4%～8%的稀盐酸； • 酸浸，可采用6%以下的稀盐酸；
有机弱酸甲酸、乙酸等降低氢离子在酸液传输过程中的损耗，达到增
大酸化半径的目的。
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三、盐酸和土酸酸化原理
土酸酸化：
土酸：用盐酸与氢氟酸按比例配制成的混合酸液。
砂岩矿物的化学 组成：石英、 长石类、粘 土类、碳酸 盐类及氧化 铁等物质
土酸酸化原理
利用土酸中的盐酸溶蚀油层中的碳酸盐类和铁铝化合物；利用氢氟酸来 溶蚀地层中的粘土和硅酸盐类，生成物能溶于水或易从地层中排出。从而 扩大和增加了油层岩石的孔隙度，提高了渗透率，达到增产增注的目的。
Hale Waihona Puke 氢氟酸与碳酸岩： 2HF+CaCO3=GaF2↓+CO2↑ +H2O
当油层岩石中含有碳酸盐时，碳酸盐不仅与盐酸反应，同时也会和 氢氟酸反应而生成CaF2、MgF2沉淀，这将部分堵塞油层孔道，为了尽
可能减少非溶性沉淀物的生成，需在土酸处理前先用盐酸处理地层即可
减少堵塞。 主要用于：土酸多用于碳酸盐含量少、泥质含量高的砂岩油层。 解除井底、机械杂质和各种沉淀物的堵塞。 泥浆侵害严重的井用土酸处理也有效。 西安长庆油田化工集团有限公司
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5.5、铁离子稳定剂
铁离子稳定剂的类型
pH控制剂
加入弱酸，控制pH值 螯合剂(如醋酸，柠檬酸，EDTA，NTA)
能与酸液铁离子结合生成溶于水的络合物，从而减少了氢氧化铁
沉淀的机会。如醋酸能与酸液中的铁离子结合生成能够溶于水的 六乙酸铁络离子。
Fe3+＋6CH3COO-[Fe(CH3COO)6] 还原剂(异抗坏血酸等)
聚季铵盐 兼有使酸稠化和缓速作用，或用于酸液的前置液或后置液中，
该类粘土稳定剂可用于温度高达200℃的井中，稳定效果好。 其它类型的粘土稳定剂还有聚胺类粘土稳定剂、季铵盐类，但因其可使
岩石油湿，导致酸后产水量上升，已较少使用。
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5.7、助排剂
乏酸返排是否及时彻底，是影响酸化施工效果和油气增产的一个重 要因素。乏酸滞留地层会增加地层的含水饱和度，降低油、气有
酸化液体系及添加剂的 选择
西安长庆化工集团有限公司 二零一四年一月
目录
前言 一、酸化的概念和目的
二、酸化的分类
三、盐酸和土酸酸化原理 四、酸液浓度的确定
五、酸液添加剂的选择
六、影响酸处理效果的因素 七、酸灼伤的应急处理
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一、酸化的概念和目的
酸化概念：
酸化又称酸处理，是油层改造、增产增注的重要措施之一。它是将酸液液注
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5.5、铁离子稳定剂
Fe3+和Fe2+在酸液中能否沉淀，取决于酸液的pH值与铁盐FeCl2、 FeCl3的含量。当FeCl3的含量大于0.6及pH值大于1.86时，Fe3+会 水解生成凝胶状沉淀： Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 当FeCl2的含量大于0.6及pH值大于6.84时，Fe2+会水解生成凝胶状 沉淀：
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5.6、粘土稳定剂
酸液中加入粘土稳定剂的作用是防止酸化过程中酸液引起储层中粘土膨
胀、分散、运移造成的污染。常用粘土稳定剂如下：
简单阳离子类粘土稳定剂 主要是K＋、Na＋、NH4+等氯化物，如KCl、 NH4Cl等，添加在酸液中依靠离子交换作用稳定粘土。效果不佳，一般已 不在处理液中使用，而用在前置液或后置液中。 无机聚阳离子类粘土稳定剂 如羟基铝及锆盐，氢氧化锆可加在酸液中 使用，羟基铝在酸处理后的后置液中，能起较好的防止粘土分散、膨胀作 用。
触，降低酸岩反应速度。
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5.3、抗酸渣剂
抗酸渣剂
阴离子烷基芳香基磺酸盐&非离子表面活性剂的复配物 芳族溶剂 在酸性条件下络合铁离子的络合剂 常用烷基芳香基磺酸盐、芳香族互溶剂、乙二醇醚类
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5.4、互溶剂
常用的是乙二醇单丁乙醚(EGMBE)，双乙二醇单丁醚(EGMEB)及 丁氧基三乙醇(BOTP) 主要作用：
Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+
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5.5、铁离子稳定剂
在酸化施工中，有Fe2+、也有Fe3+，但由于金属铁的存在，在盐酸 和金属铁构成的强还原性环境中，酸液中的Fe3+能很快被还原成为 Fe2+： 2Fe3+＋Fe 3Fe2+ 从设备及管道中进入酸液的铁离子主要是Fe2+离子。 如果储层中存在的三价铁离子，由于没有金属铁的存在，不能发生 转变为二价铁离子的反应，当pH值上升到3.3～3.5以上时，就会产 生Fe(OH)3沉淀堵塞储层，所以来源于施工设备和井下管柱的铁并 不危险，而真正有危害的是储层的三价铁。
降低水溶液的表面张力，降低井筒周围水饱和度以防水锁
溶解地层孔隙表面的油组分 可保持岩石水润湿性，提高油相相渗
减少酸液中表面活性剂在储层固相颗粒的吸附损失
破乳作用 促进返排
增强酸中各种添加剂的配伍性
防止不溶颗粒油湿而稳定乳化液 西安长庆油田化工集团有限公司
5.5、铁离子稳定剂
配方，应由试验筛选最佳复配配方。
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5.2、表面活性剂
表面活性剂：主要采用阴离子型或非离子型表面活性剂及其调配物
主要作用：
（1）降低酸液和原油之间的表面张力，降低毛管阻力，调整岩石润湿性， 帮助酸液返排，提高净井作业效果；
（2）抵消原油中原有的天然乳化剂的作用，防止酸与储层原油乳化；
表面活性剂
抗酸渣剂 互溶剂
要求：
(1)效能高，处理效果好； (2)与酸液、储层流体及岩石配伍性好； (3)来源广，价格便宜。 西安长庆油田化工集团有限公司
5.1、缓蚀剂
腐蚀类型：均匀腐蚀和点蚀类型 点蚀发生的原因： （1）缓蚀剂性能差； （2）缓蚀剂用量不足； （3)金属杂质。 缓蚀机理： 缓蚀剂是通过物理吸附或化学吸附而吸附在金属 表面，从而把金属表面覆盖，使其腐蚀得到抑制。 因而凡是影响覆盖面积大小的因素(如：缓蚀剂分
二、酸化的分类
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二、酸化的分类
按酸液种类来分
(1)盐酸酸化 (2)土酸酸化 (3)“王水”酸化
目前，我国各油田先后使用了多种酸化方法，广泛应用的有盐酸处理
和土酸处理两种方法，在此基础上添加有机弱酸（如甲酸、乙酸）
或强酸弱碱盐（如氟化氢铵）复配成缓速酸、多氰酸、多元复合酸
现应用的土酸体系也增加了反应速度慢的甲酸、乙酸等有机弱酸，可降低
酸液地层中传输时的氢离子损耗，达到增大酸化半径的目的。
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三、盐酸和土酸酸化原理
氢氟酸与石英砂岩： SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 氢氟酸与泥沙岩： GaAI2Si2O8+16HF=GaF2↓+2AIF3+2SiF4↑+8H2O
入到地层中，依靠酸液的化学溶蚀作用，使酸液与油层岩石中的粘土矿物、 碳酸盐岩类等成分发生化学作用来提高油层的渗透性，改善油、气、水的 流动状况，从而增加油、气井的产量或注水井注入量的工艺方法。
酸化目的：
1、改造低渗透地层，提高油层渗透率； 2、解除油层孔隙堵塞，打开油气流入井的通道
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低，盐酸浓度高的土酸。
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四、酸液浓度的确定
选择合适的酸液浓度是保护油气层的重要指标
浓度过高，会溶解过量的胶结物和岩石骨架，破坏岩石结构，引起岩 石颗粒剥落，引起堵塞,严重者造成地层垮塌。 如：土酸的中的氢氟酸浓度过高，易大量溶解砂岩胶结物，使砂粒脱落， 造成地层出砂。 浓度过低，达不到酸化目的，还会产生二次沉淀，因此选用合适的酸液 浓度也重要。
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三、盐酸和土酸酸化原理
盐酸与石灰岩反应： 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑ 盐酸与白云岩反应：
CaMg（CO3）2+4HCl=CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2↑
主要用于：低渗透性的碳酸盐岩油层及碳酸盐为胶结成分的砂岩油层； 当井底附近油层孔隙堵塞时，也可利用盐酸解堵。