油田化学第七章化用酸及酸化用添加剂
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（2）潜在氢氟酸
形式一：氟硼酸
2、氢氟酸
（2）潜在氢氟酸 形式二：氟化铵＋甲醛
3、土酸
（1）土酸构成 盐酸与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。 常规土酸：盐酸的质量分数0.12，氢氟酸的 质量分数 0.03。
3、土酸
（2）分类
吸附膜型缓蚀剂 中间相型缓蚀剂
（1）分子特点
吸附膜型缓蚀剂
含有氮、氧和（或）硫元素
（2）作用原理
这些元素最外层均有未成键的电子对，在金属表 面吸附，控制金属的腐蚀。
+ Cl+ Cl+ + Cl + Cl+ Cl+ + Cl + Cl+ ClCl-
ClCl
-
Cl
-
ClCl-
+ Cl+ Cl+ + Cl + Cl
潜在酸有何好处？
2、氢氟酸
（1）氢氟酸的作用 作用一：可除去地层渗滤面的粘土堵塞，恢复地层渗 透性：
（1）氢氟酸的作用
2、氢氟酸
作用二：氢氟酸和砂岩反应，提高地层的渗透性
2、氢氟酸
（2）氢氟酸使用注意问题
氢氟酸不能用于处理石灰岩和白云岩； 砂岩地层用氢氟酸酸化地层前，必须用盐酸预处理
2、氢氟酸
（2）酸的作用
作用一：溶解渗滤面和近井地带的腐蚀产物，恢复地 层的渗透性
5、氨基磺酸
（2）酸的作用
作用一：溶解渗滤面和近井地带的腐蚀产物，恢复地 层的渗透性
5、氨基磺酸
（2）酸的作用
作用二：溶解渗滤面和近井地带的碳酸岩，提高地 层的渗透性
5、氨基磺酸
（3）使用注意问题
不能用于温度超过90℃ 的地层。
（2）添加剂主要种类
1、缓速剂 2、缓蚀剂 3、铁稳定剂 4、防乳化剂 5、粘土稳定剂 6、助排剂 7、防淤渣剂 8、润湿反转机 9、转向剂
1 、缓速剂
（1）定义
缓速剂是指加在酸中能延缓酸与地层反应速率的化学剂。
（2）实现缓速的思路
酸液中的H+传递到岩石表面； 酸岩反应；
反应生成物离开岩面。
控制其中一个环节
（3）常用缓速剂 表面活性剂、聚合物
表面活性剂缓速机理
H+传质是速控
吸附在岩石；
乳化形成油包酸乳状液；
控制H+传递
（3）常用缓速剂 表面活性剂、聚合物
聚合物缓速机理
聚合物在酸中溶解，使酸稠 化，减小氢离子向地层表面 的扩散速率
控制H+传递2 、缓蚀剂 Nhomakorabea（1）定义
缓蚀剂是指少量加入能大大减少金属腐蚀的化学剂。
1、盐酸
稀酸：指质量分数为0．03～0.15的盐酸；
浓酸：指质量分数为0.15～ 0.37的盐酸。
一般使用稀酸，而浓酸使用的目的是使酸能 酸化深远地层，同时由于浓酸处理可产生大量 二氧化碳，并提高乏酸（酸处理后的酸）的粘 度，使它及其中悬浮的岩屑易排出地层。
（3）潜在盐酸
1、盐酸
氯化铵＋甲醛：在80～120℃范围内反应产生盐酸。
羟基与炔基相连的炔醇
OH CH3 (CH2)4 CH C CH
CH C CH2 OH
辛炔醇
丙炔醇
（2）作用原理
炔醇通过化学吸附和二次反应，在金属表面形成保护膜 。
炔醇的二次反应
（1）辛炔醇在酸液的钢铁表面上加氢生成烯醇
OH Fe CH3 (CH2)4 CH C CH H
+
OH CH3 (CH2)4 CH CH CH2
NH2SO3H
+
H2O
NH4HSO4
6、低分子羧酸
（1）可用的低分子羧酸
甲酸、乙酸、丙酸及其混合物。 （2）作用机理 可以溶解灰岩。
6、低分子羧酸
（3）特点
不能高浓度使用；
价格较高；
反应速度慢，适合高温酸化、深部酸化
二、酸处理用的添加剂
（1）添加剂的作用
提高酸化效果； 防止地层伤害； 防止金属腐蚀。
-
+
H3N H3N H3N H3N H3N H3N H3N
CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1
+ + H3N Cl
+
+ + +
ClCl-
CnH2n+1
CnH2n+1
ClCl
-
+ Cl+ Cl+ + Cl Cl+ Cl+ Cl+ Cl
一、酸处理用酸
1、盐酸 2、氢氟酸 3、土酸 4、磷酸 5、硫酸 6、低分子羧酸 酸的作用机理
三 个 问 题
酸的使用方法 潜在酸形式
（1）盐酸的作用
1、盐酸
作用一：溶解堵塞油水井的腐蚀产物，恢复地层的渗透性。
（1）盐酸的作用
1、盐酸
作用二：溶解灰岩（石灰岩、白云岩），改善地层渗透性。
（2）盐酸的使用浓度
第7章
酸化用酸及酸化用添加剂
前 言
1、油水井酸处理的目的 除去近井地带的堵塞物（如氧化铁、硫化亚铁、 粘土），恢复地层的渗透率。 溶解地层的岩石，扩大孔隙结构的喉部，提高地 层的渗透率。 2、酸处理的地位 是有效的油井增产、水井增注措施。
前 言
3、本节内容 酸液选择 酸 化 技 术 酸化添加剂 酸化工艺
六亚甲基四胺
CH2 CH CHO
松香胺
O C C CH2
CH3
丙烯醛
CH2OH
二甲基硫脲
2-苯甲酰烷基醇
OCH2C
+ N CH2 _ Cl
CH
CH2
+ N CH3
Cl
CH2
N+ C6H13
CH2
Cl
苄基氯化吡啶 甲基氯化喹啉
O C CH2 CH2 NH
炔氧甲基季铵盐
O C CH2 CH2 N H
苯乙酮甲醛环己胺缩合物
-
H3N
+
+
H3N
+ + +
H3N ClCl-CnH2n+1
+
+ Cl+ Cl钢 溶液
ClCl
-
H3N
+
H3N
钢
溶液
图4酸性NaCl溶液中氯化铵在低碳钢表面的吸附模型[28]
N
NH2
CH2
CH2 N
CH3
CH3NH2 CH3
CH2
N
苯胺
N
CH2
CH2 N
CH3
CH CH3
吡啶
CH2
S HN C NH CH3
（2）潜在土酸 氯化铵＋氟化铵十甲醛产生土酸
3、磷酸
作用一：磷酸可解除腐蚀产物的堵塞
作用二：可溶解灰岩、白云岩
4、硫酸
作用一：溶解渗滤面和近井地带的堵塞物，恢复地层的渗透性
作用二：溶解渗滤面和近井地带的碳酸盐，提高地层的渗透性
4、硫酸
作用三：在远井起调剖作用
5、氨基磺酸
（1）酸的形式
一种固体酸。
苯乙酮甲醛苯胺缩合物
Mannich碱类
Mannich碱是甲醛、胺与一个含有活泼氢原子的化 合物的缩合反应产物。 含有活泼氢原子的化合物可以是丙酮、苯乙酮、环 己酮、乙酰乙酸、丙二酸、苯酚、炔类、吲哚、喹啉等。 胺类可以是二甲胺、二乙胺、环己胺、乙二胺、二 乙烯三胺等。
“中间相”型缓蚀剂
（1）分子特点
形式一：氟硼酸
2、氢氟酸
（2）潜在氢氟酸 形式二：氟化铵＋甲醛
3、土酸
（1）土酸构成 盐酸与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。 常规土酸：盐酸的质量分数0.12，氢氟酸的 质量分数 0.03。
3、土酸
（2）分类
吸附膜型缓蚀剂 中间相型缓蚀剂
（1）分子特点
吸附膜型缓蚀剂
含有氮、氧和（或）硫元素
（2）作用原理
这些元素最外层均有未成键的电子对，在金属表 面吸附，控制金属的腐蚀。
+ Cl+ Cl+ + Cl + Cl+ Cl+ + Cl + Cl+ ClCl-
ClCl
-
Cl
-
ClCl-
+ Cl+ Cl+ + Cl + Cl
潜在酸有何好处？
2、氢氟酸
（1）氢氟酸的作用 作用一：可除去地层渗滤面的粘土堵塞，恢复地层渗 透性：
（1）氢氟酸的作用
2、氢氟酸
作用二：氢氟酸和砂岩反应，提高地层的渗透性
2、氢氟酸
（2）氢氟酸使用注意问题
氢氟酸不能用于处理石灰岩和白云岩； 砂岩地层用氢氟酸酸化地层前，必须用盐酸预处理
2、氢氟酸
（2）酸的作用
作用一：溶解渗滤面和近井地带的腐蚀产物，恢复地 层的渗透性
5、氨基磺酸
（2）酸的作用
作用一：溶解渗滤面和近井地带的腐蚀产物，恢复地 层的渗透性
5、氨基磺酸
（2）酸的作用
作用二：溶解渗滤面和近井地带的碳酸岩，提高地 层的渗透性
5、氨基磺酸
（3）使用注意问题
不能用于温度超过90℃ 的地层。
（2）添加剂主要种类
1、缓速剂 2、缓蚀剂 3、铁稳定剂 4、防乳化剂 5、粘土稳定剂 6、助排剂 7、防淤渣剂 8、润湿反转机 9、转向剂
1 、缓速剂
（1）定义
缓速剂是指加在酸中能延缓酸与地层反应速率的化学剂。
（2）实现缓速的思路
酸液中的H+传递到岩石表面； 酸岩反应；
反应生成物离开岩面。
控制其中一个环节
（3）常用缓速剂 表面活性剂、聚合物
表面活性剂缓速机理
H+传质是速控
吸附在岩石；
乳化形成油包酸乳状液；
控制H+传递
（3）常用缓速剂 表面活性剂、聚合物
聚合物缓速机理
聚合物在酸中溶解，使酸稠 化，减小氢离子向地层表面 的扩散速率
控制H+传递2 、缓蚀剂 Nhomakorabea（1）定义
缓蚀剂是指少量加入能大大减少金属腐蚀的化学剂。
1、盐酸
稀酸：指质量分数为0．03～0.15的盐酸；
浓酸：指质量分数为0.15～ 0.37的盐酸。
一般使用稀酸，而浓酸使用的目的是使酸能 酸化深远地层，同时由于浓酸处理可产生大量 二氧化碳，并提高乏酸（酸处理后的酸）的粘 度，使它及其中悬浮的岩屑易排出地层。
（3）潜在盐酸
1、盐酸
氯化铵＋甲醛：在80～120℃范围内反应产生盐酸。
羟基与炔基相连的炔醇
OH CH3 (CH2)4 CH C CH
CH C CH2 OH
辛炔醇
丙炔醇
（2）作用原理
炔醇通过化学吸附和二次反应，在金属表面形成保护膜 。
炔醇的二次反应
（1）辛炔醇在酸液的钢铁表面上加氢生成烯醇
OH Fe CH3 (CH2)4 CH C CH H
+
OH CH3 (CH2)4 CH CH CH2
NH2SO3H
+
H2O
NH4HSO4
6、低分子羧酸
（1）可用的低分子羧酸
甲酸、乙酸、丙酸及其混合物。 （2）作用机理 可以溶解灰岩。
6、低分子羧酸
（3）特点
不能高浓度使用；
价格较高；
反应速度慢，适合高温酸化、深部酸化
二、酸处理用的添加剂
（1）添加剂的作用
提高酸化效果； 防止地层伤害； 防止金属腐蚀。
-
+
H3N H3N H3N H3N H3N H3N H3N
CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1 CnH2n+1
+ + H3N Cl
+
+ + +
ClCl-
CnH2n+1
CnH2n+1
ClCl
-
+ Cl+ Cl+ + Cl Cl+ Cl+ Cl+ Cl
一、酸处理用酸
1、盐酸 2、氢氟酸 3、土酸 4、磷酸 5、硫酸 6、低分子羧酸 酸的作用机理
三 个 问 题
酸的使用方法 潜在酸形式
（1）盐酸的作用
1、盐酸
作用一：溶解堵塞油水井的腐蚀产物，恢复地层的渗透性。
（1）盐酸的作用
1、盐酸
作用二：溶解灰岩（石灰岩、白云岩），改善地层渗透性。
（2）盐酸的使用浓度
第7章
酸化用酸及酸化用添加剂
前 言
1、油水井酸处理的目的 除去近井地带的堵塞物（如氧化铁、硫化亚铁、 粘土），恢复地层的渗透率。 溶解地层的岩石，扩大孔隙结构的喉部，提高地 层的渗透率。 2、酸处理的地位 是有效的油井增产、水井增注措施。
前 言
3、本节内容 酸液选择 酸 化 技 术 酸化添加剂 酸化工艺
六亚甲基四胺
CH2 CH CHO
松香胺
O C C CH2
CH3
丙烯醛
CH2OH
二甲基硫脲
2-苯甲酰烷基醇
OCH2C
+ N CH2 _ Cl
CH
CH2
+ N CH3
Cl
CH2
N+ C6H13
CH2
Cl
苄基氯化吡啶 甲基氯化喹啉
O C CH2 CH2 NH
炔氧甲基季铵盐
O C CH2 CH2 N H
苯乙酮甲醛环己胺缩合物
-
H3N
+
+
H3N
+ + +
H3N ClCl-CnH2n+1
+
+ Cl+ Cl钢 溶液
ClCl
-
H3N
+
H3N
钢
溶液
图4酸性NaCl溶液中氯化铵在低碳钢表面的吸附模型[28]
N
NH2
CH2
CH2 N
CH3
CH3NH2 CH3
CH2
N
苯胺
N
CH2
CH2 N
CH3
CH CH3
吡啶
CH2
S HN C NH CH3
（2）潜在土酸 氯化铵＋氟化铵十甲醛产生土酸
3、磷酸
作用一：磷酸可解除腐蚀产物的堵塞
作用二：可溶解灰岩、白云岩
4、硫酸
作用一：溶解渗滤面和近井地带的堵塞物，恢复地层的渗透性
作用二：溶解渗滤面和近井地带的碳酸盐，提高地层的渗透性
4、硫酸
作用三：在远井起调剖作用
5、氨基磺酸
（1）酸的形式
一种固体酸。
苯乙酮甲醛苯胺缩合物
Mannich碱类
Mannich碱是甲醛、胺与一个含有活泼氢原子的化 合物的缩合反应产物。 含有活泼氢原子的化合物可以是丙酮、苯乙酮、环 己酮、乙酰乙酸、丙二酸、苯酚、炔类、吲哚、喹啉等。 胺类可以是二甲胺、二乙胺、环己胺、乙二胺、二 乙烯三胺等。
“中间相”型缓蚀剂
（1）分子特点