砂岩储层酸化机理探讨与研究
《砂岩油田酸化技术研究》
《砂岩油田酸化技术研究》篇一一、引言砂岩油田作为全球最重要的油气田之一，其开采效率和储量的延续，直接关系到国家的能源安全与经济的可持续发展。
在油田开采过程中，储层岩石常常会由于物理或化学的因素产生阻碍，从而降低石油的流动效率。
此时，砂岩油田酸化技术成为解决此类问题的关键手段之一。
该技术通过使用酸液来溶解储层中的矿物，以改善储层的渗透性，从而提高石油的开采效率。
本文将针对砂岩油田酸化技术的研究现状、存在的问题以及发展趋势进行详细阐述。
二、砂岩油田酸化技术的概述砂岩油田酸化技术主要分为两类：酸洗和酸化处理。
酸洗主要是在不使用其他助剂的情况下，利用酸性溶液清洗储层，达到清洁孔道的目的。
而酸化处理则是在酸洗的基础上，加入各种助剂（如缓蚀剂、破乳剂等）以提高酸液的效率和安全性。
通过这两项技术可以改善储层的孔隙度和渗透率，进而提高原油的开采效率。
三、砂岩油田酸化技术研究现状目前，国内外学者对砂岩油田酸化技术进行了广泛的研究。
一方面，在酸性液体的选择上，已经从单一的盐酸酸化转向了复合酸（如盐酸与甲酸的混合物）的应用。
复合酸具有更强的溶解能力，能够更有效地溶解储层中的矿物质。
另一方面，随着科技的进步，砂岩油田酸化技术的操作和管理方式也在不断优化和升级。
例如，引入了计算机辅助设计（CAD）和模拟软件等工具来预测和评估酸化效果，使得操作更加精准和高效。
然而，目前砂岩油田酸化技术还存在一些问题。
首先，酸液的溶解力不够强或使用过量可能会导致地下设备的腐蚀。
其次，随着环境法规的日益严格，如何减少酸化过程中的环境污染也成为了一个亟待解决的问题。
四、砂岩油田酸化技术的挑战与改进措施面对砂岩油田酸化技术所面临的挑战，我们提出以下改进措施。
首先，在酸液的选择上，应研发出更高效、更环保的复合酸液，以提高其溶解能力和降低对环境的污染。
其次，引入先进的监测技术，如声波测井和核磁共振等，实时监测酸化过程中的效果和地下设备的状态，从而精准控制酸液的使用量。
《砂岩油田酸化技术研究》范文
《砂岩油田酸化技术研究》篇一一、引言砂岩油田作为全球石油开采的主要目标之一，其高效开发和增产技术的不断研究具有重要意义。
酸化技术作为砂岩油田中常用的增产措施之一，通过利用酸液对储层进行酸化处理，以改善储层的渗透性，增加油气流的流通能力，进而提高采收率。
本文将重点研究砂岩油田酸化技术的研究现状、应用、效果评估以及未来的发展趋势。
二、砂岩油田酸化技术研究现状砂岩油田酸化技术经过多年的发展，已经形成了多种不同的酸化方法和技术。
其中，最为常见的包括：基质酸化、溶解剂酸化、预处理酸化等。
这些技术手段各有其特点，但最终目的都是为了通过酸化处理改善储层的物理性质，从而提高油田的采收率。
三、砂岩油田酸化技术应用1. 基质酸化技术：基质酸化是最常见的砂岩油田酸化技术之一。
该技术通过向储层注入含有缓蚀剂、催化剂等添加剂的酸液，使酸液与储层岩石发生化学反应，从而溶解岩石中的矿物成分，扩大孔隙和裂缝，提高储层的渗透性。
2. 溶解剂酸化技术：溶解剂酸化技术是利用某些特定化学物质作为溶解剂，通过与储层岩石中的矿物成分发生反应，达到溶解岩石的目的。
这种方法主要用于处理含有特定矿物成分的储层。
3. 预处理酸化技术：预处理酸化技术是一种预先对储层进行处理的酸化技术。
该方法主要针对含有杂质较多的储层，通过预处理去除储层中的杂质和堵塞物，为后续的酸化处理提供良好的条件。
四、砂岩油田酸化效果评估砂岩油田酸化技术的效果评估主要从以下几个方面进行：1. 增产效果：通过对比酸化前后油田的产量变化，评估酸化技术的增产效果。
2. 成本效益：综合考虑酸化技术的投资成本、操作成本以及增产效益等因素，评估该技术的成本效益。
3. 环境影响：评估酸化技术对环境的影响，包括对地下水、地表水等的影响。
五、砂岩油田酸化技术未来发展趋势随着科技的不断进步和石油开采难度的不断增加，砂岩油田酸化技术将朝着以下几个方向发展：1. 智能化发展：随着人工智能、大数据等技术的发展，砂岩油田酸化技术将更加智能化，能够根据储层的实际情况进行精确的酸化处理。
《砂岩油田酸化技术研究》
《砂岩油田酸化技术研究》篇一一、引言随着经济的飞速发展和社会的进步，我国对于石油的需求越来越大，对石油开采技术的研究也不断深入。
砂岩油田作为重要的油气储集层之一，其开采过程中的酸化技术，对提高油田的采收率和开发效益有着极为重要的作用。
本文将对砂岩油田酸化技术进行深入探讨和研究。
二、砂岩油田酸化技术概述砂岩油田酸化技术是一种通过向地下油层注入酸液，以改善油层渗透性，提高采油效率的技术手段。
酸化技术可以有效地解决因油层堵塞、渗透性差等问题导致的采油困难，从而提高油田的采收率。
三、砂岩油田酸化技术的原理及分类砂岩油田酸化技术的原理主要是利用酸液与地层中的矿物反应，溶解地层中的堵塞物，扩大油层的孔隙和通道，从而提高油层的渗透性。
根据不同的酸液类型和作用方式，砂岩油田酸化技术可以分为以下几类：1. 土酸酸化：使用土酸作为酸液，主要针对碳酸盐岩地层。
2. 盐酸酸化：使用盐酸作为酸液，适用于砂岩、泥岩等各类地层。
3. 复合酸酸化：使用多种酸液混合而成的复合酸作为酸液，具有更强的溶解能力和更广泛的适用范围。
四、砂岩油田酸化技术的关键技术问题在砂岩油田酸化技术的研究和应用过程中，存在一些关键的技术问题需要解决：1. 酸液配方优化：针对不同的地层和油层特性，需要研发出适合的酸液配方，以提高酸化的效果和效率。
2. 酸化深度控制：如何准确控制酸液的渗透深度，避免过度酸化造成的地层损害，是砂岩油田酸化技术的另一个关键问题。
3. 反应机理研究：深入研究酸液与地层的反应机理，有助于更好地掌握酸化技术的效果和影响，为后续的技术研发提供理论支持。
五、砂岩油田酸化技术的实践应用与挑战砂岩油田酸化技术在国内外多个油田得到了广泛的应用，并取得了显著的成效。
然而，随着油田开发的深入和复杂性的增加，砂岩油田酸化技术也面临着一些挑战：1. 油田环境的复杂性：不同地区的砂岩油田具有不同的地质条件和油层特性，需要针对具体情况进行技术调整和优化。
砂岩酸化原理与工艺技术
多样化
针对不同类型和性质的砂岩，开发和应用多种酸化技术，实现精细化的处理。
高效化
酸化技术向高效率、大规模、集成化方向发展，提高砂岩的渗透性，降低成本。
环保化
酸化技术向低污染、环保化发展，减少对环境的负面影响。
酸化技术的发展趋势
酸化技术广泛应用于石油工业中，提高石油开采效率，改善油井性能。
石油工业
结构检测
检测酸化后砂岩样品的物理性能，如密度、孔隙率等。
性能检测
酸化效果的检测与表征
通过室内加速试验模拟酸化后砂岩样品的耐久性表现。
室内加速试验
将酸化后的砂岩样品放置在现场环境中，观察其耐久性表现。
现场试验
通过化学分析方法检测酸化后砂岩样品的化学稳定性。
化学稳定性评估
酸化效果的持久性评估
05
砂岩酸化发展趋势与挑战
高压水力喷射法
利用高压水力喷射器将酸液注入砂岩层，通过冲击和溶解作用实现砂岩的疏通和溶解。
微生物法
利用微生物在砂岩表面产生酸性物质，实现砂岩的溶解和疏通。
新型酸化工艺
选择适合的酸化工艺
优化酸化工艺参数
控制酸化对环境的影响
酸化工艺的选择与优化
03
砂岩酸化技术应用
砂岩酸化技术可以提高油田的采收率，通过清除堵塞物和溶解岩石颗粒，增加油流的通畅性，从而提高石油产量。
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增加石油产量
油田开发进入中后期，地层能量逐渐枯竭，砂岩酸化技术可以重新打开未开发的储层，提高油田的注入能力，延长油田的寿命。
延长油田寿命
油田开发与增产
地层改造
砂岩酸化技术可以用于地层改造，通过注入酸液，溶解地层中的岩石颗粒，扩大地层孔隙度和渗透率，提高地层的储油和导流能力。
砂岩酸化原理与工艺技术
(Sandstone Acidizing Fundmentals and Technology )
概述：
一、砂岩储层酸化在油气田开采中地位 恢复油气井产能 提高油气井产能
04d8dd
2
酸化处理历史
1、早期的除垢处理，盐酸作为除垢剂 2、1933，HF处理砂岩获得工艺专利 3、1940 ，土酸的首次工业性应用 4、至今，全面工业化应用
地面管流 酸由酸罐经过低压管线到达压裂车组，经压裂车 组增压后的酸液进入高压管线到高压井口。在这个过 程中酸液可能腐蚀地层管线及压裂车组和高压井口装 置；在高压管线中酸液流到井口要产生摩阻损失，管 线中的酸液流态由排量和酸液粘度决定，酸液浓度基 本不变。
砂岩酸化工艺过程－三个过程 砂岩酸化工艺过程－
若酸的浓度为15%（重量），则：
β 15 = β 100
石灰岩溶解克数 × 0 .15 = 0 .206 15％ HCL 反应克数
04d8dd
31
溶解力
用相应的密度比作为质量比与式3.5相乘便可得出反 应酸单位体积所能溶解的岩石体积(并用X表示)，即溶 解力。
X 15 =
ρ 15 % HCL β 15 % HCL ρ caco
04d8dd
35
氢氟酸与碳酸盐岩反应的化学当量
酸化中的主要化学反应
方解石 HCl 白云石 菱铁矿 石英 钠长石 HF 正长石(钾长石) 高岭石 蒙脱石 2HCl+CaCO3→CaCl2 +CO2 +H2 O 4HCl+CaMg(CO3)2→CaCl2 + MgCl2 +CO2 +H2 O 2HCl+FeCO3→FeCl2+CO2+H2 O 4HF+SiO2→SiF4(四氟酸硅)+2H2 O →H 4HF+ SiF4→ 2SiF6 NaAlSi 3 O8+14HF+2H+→Na++AlF2++3SiF4 +8H2 O KAlSi3 O8+14HF+2H+→K++AlF2++3SiF4 +8H2 O AlSi 4 O10(OH)8 +24HF+4H+→4AlF2++4SiF4+18H2 O AlSi 8 O20(OH)4 +40HF+4H+→4AlF2++8SiF4+24H2 O
砂岩酸化反应机理研究
结物和部分沙粒 , 或溶解孔隙中的泥质堵塞物及其 他结垢物, 恢复、 提高井底附近油气层的渗透率。常 规 土酸所提供于地层的是 一种强酸性 环境 (p H < 4) , 酸- 岩反应速度受溶液中H F 浓度的控制H F 浓 度愈高 , 反应进行得愈快[ 3]。 H F 浓度太高会破坏地 层岩石的强度。研究表明, 如果减缓H F 在油层的生 产速度 , 延长酸液在油层内的作用时间, 就不仅能使 远离井筒的油层深部有活性H F , 而且还能提供充分 的反应时间使粘土溶解[4 ]。基于这一理论 , 开展了各 种深部酸化体系和酸化工艺的研究。 1 盐酸与砂岩矿物的反应 盐酸主要与砂岩地层中的碳酸盐岩胶结物 ( 如 方解石、 白云石、 文石、 菱镁矿、 菱铁矿以及部分绿泥 下列平衡中。 酸岩反应的结果是体系增加了新的化 合物, 这些化合物之间及与氢氟酸之间会相互反应 , 存在许多平衡。 如: + - 8 . 2 , H F + H 2O = H 3O + F ( 电离 常数 K = 10 25 ℃)
HB F 4 + H 2O HB F 3O H + HF ( 慢) HB F 2 (OH ) 2 + H F ( 快) HB F (O H ) 3 + H F (快 ) H 2BO 3 + H F ( 快 ) HB F 3OH + H 2O HB F 2 (O H ) 2 + H 2O HB F (O H ) 3 + H 2O
4
内蒙古石油化工 2009 年第 6 期
砂岩 酸化 反应 机理 研究
邬元月1 , 孙艾茵1 , 杨 涛2
Ξ
(1. 西南石油大学 石油工程学院, 四川 成都; 2. 长庆油田)
高温高盐度条件下砂岩储层酸化处理研究
高温高盐度条件下砂岩储层酸化处理研究摘要：本实验研究了高温高盐度条件下砂岩储层酸化处理的效果。
通过模拟实际油藏环境，选取高温高盐度条件下的砂岩样品，进行了酸化处理实验。
实验中使用了不同浓度的酸溶液，并对处理前后的砂岩样品进行了物性和微观结构的分析。
实验结果表明，在高温高盐度条件下，酸化处理能够显著改善砂岩储层的渗透性和孔隙度。
随着酸溶液浓度的增加，砂岩样品的渗透性和孔隙度逐渐增大。
高温高盐度条件下的砂岩储层酸化处理能够显著改善储层的渗透性和孔隙度，提高油气的采收率。
这对于高温高盐度油藏的开发和管理具有重要意义。
然而，酸化处理也存在一定的技术难题和环境风险，需要进一步研究和优化处理方案，以确保处理效果和环境安全。
关键词：高温高盐度条件；砂岩储层酸化处理；实验研究引言砂岩储层是油气勘探和开发中常见的储层类型之一，而高温高盐度条件下的砂岩储层具有特殊的地质环境和岩石特性。
在这种条件下，砂岩储层的渗透性和孔隙度往往较低，导致油气的采收率较低。
为了提高砂岩储层的渗透性和孔隙度，酸化处理被广泛应用于油气开发中。
酸化处理是通过注入酸溶液来改变砂岩储层的物性和孔隙结构，从而提高储层的渗透性和孔隙度。
在常规条件下，酸化处理已经取得了一定的成功。
然而，在高温高盐度条件下，酸化处理的效果受到了很大的限制。
高温和高盐度环境会导致酸溶液的活性降低，难以有效地溶解矿物颗粒和改善孔隙结构。
因此，针对高温高盐度条件下的砂岩储层酸化处理，需要进行深入的实验研究。
本实验旨在研究高温高盐度条件下砂岩储层酸化处理的效果，并探讨其机理。
通过模拟实际油藏环境，选取高温高盐度条件下的砂岩样品，进行了酸化处理实验。
实验中使用了不同浓度的酸溶液，并对处理前后的砂岩样品进行了物性和微观结构的分析。
通过实验结果的分析和比较，可以评估高温高盐度条件下酸化处理的效果，并为油气开发提供科学依据。
本实验的结果对于理解高温高盐度条件下砂岩储层酸化处理的机理和优化处理方案具有重要意义。
《2024年砂岩油田酸化技术研究》范文
《砂岩油田酸化技术研究》篇一一、引言砂岩油田作为全球主要的石油资源之一，其开发利用对于保障国家能源安全具有重要意义。
然而，砂岩油田的开发过程中，经常遇到油层堵塞、渗透率低等问题，影响了油田的产能和经济效益。
酸化技术作为一种有效的油层处理技术，在砂岩油田的开发中具有重要作用。
本文将针对砂岩油田酸化技术进行深入研究，以期为该领域的科研工作者和生产实践提供参考。
二、砂岩油田酸化技术概述砂岩油田酸化技术是指通过向油层注入酸液，溶解油层中的堵塞物，扩大油层的孔隙和通道，从而提高油层的渗透率和采收率。
酸化技术具有操作简便、成本低、效果好等优点，被广泛应用于砂岩油田的开发中。
三、砂岩油田酸化技术研究现状目前，国内外学者针对砂岩油田酸化技术进行了大量研究。
研究重点主要集中在酸液配方、酸化工艺、酸化设备等方面。
在酸液配方方面，研究者们通过添加缓蚀剂、氧化剂、增稠剂等物质，优化酸液性能，提高酸化效果。
在酸化工艺方面，研究者们探索了多种酸化方法，如基质酸化、人工裂缝酸化等，以满足不同油田的需求。
在酸化设备方面，随着科技的发展，越来越多的先进设备被应用于酸化过程中，提高了酸化效率和安全性。
四、砂岩油田酸化技术存在的问题及挑战尽管砂岩油田酸化技术已经取得了显著成果，但仍存在一些问题及挑战。
首先，酸液配方需要根据不同油田的地质条件和油层特性进行优化，以提高酸化效果和降低成本。
其次，酸化过程中可能产生的复杂化学反应和地质条件变化，对酸化工艺和设备提出了更高的要求。
此外，环保问题也是砂岩油田酸化技术面临的重要挑战，如何在保证油层处理效果的同时，减少对环境的污染，是亟待解决的问题。
五、砂岩油田酸化技术的未来发展趋势未来，砂岩油田酸化技术将朝着更加环保、高效、智能的方向发展。
一方面，研究人员将继续优化酸液配方和酸化工艺，提高酸化效果和降低成本。
另一方面，随着科技的发展，越来越多的新技术、新设备将被应用于酸化过程中，如智能传感器、大数据分析等。
酸化压裂工艺在砂岩储层中的应用研究
酸化压裂工艺在砂岩储层中的应用研究砂岩储层在开采过程中会受到很多因素的影响，造成开采难度的增大，利用酸化压裂工艺对砂岩储层进行开采，存在很多种影响开采效果的因素，因此需要对砂岩储层酸化工艺技术的条件进行分析，对砂岩储层的地理性质和裂缝天然发育情况等方面进行研究，可以对酸化压裂工艺的影响因素有所了解，从而得出更好的配套方法。
标签：酸化压裂工艺;砂岩储层;研究随着油田行业的不断发展，低渗砂岩储层在油田中的地位越来越高，但是砂岩储层的开采难度非常大，常规的压裂方法并不能对砂岩储层进行有效果的开采，因此需要利用酸化压裂工艺对砂岩储层进行开采，常规的低渗透砂岩储层的开发方法大多是依靠水力压裂来进行天然裂缝改造，并且可以利用酸化技术进行解读，但是对于一些裂缝发育和地应力高的储层来讲，用常规的方法进行开采，效果不是特别理想，因此需要采用酸化压裂技术，能够对砂岩储层的开采提供有效帮助，从而达到增产的目的。
1酸化压裂工艺原理及条件1.1酸化压裂工艺原理酸化压裂在砂岩储层中的利用原理为：采用地面高压压裂泵车往油管中注入液体，通过高速度使井筒内的压力逐渐增大，直到能够克服地应力和岩石张力度后，在相应的岩石段会出现裂缝;随后再注入酸液，在处理层段形成裂缝酸蚀后造成沟槽的出现。
再进行酸化压裂施工后，这些沟槽会具有较好的导流能力以及形成较长的裂缝，扩大油井的泄流面积，减少油流阻力，从而能够提高油井的产量。
1.2酸化压裂工艺条件砂岩储层的地质特性比较复杂，通常情况下利用氢氟酸或者土酸方式进行酸化处理，当地层中的盐酸可溶物含量大于20%时，不能够利用氢氟酸进行酸化处理，因为进行酸化处理是为了让地层的渗透率增大，当氢氟酸在于土壤中的矿物质发生化学反应以后，会造成酸液腐蚀裂缝的情况出现，对储层很难产生蚓孔，造成解堵效果不明显，因此不能直接对砂岩储层成进行酸化压裂技术，其主要的影响因素为：（1）砂岩储层中含有较多的粘土成分，地质比较松散，如果直接采用酸化压裂处理技术，岩石被高浓度酸液腐蚀以后，会造成岩石的骨架变得疏松，会造成微粒四处飘散，最终会导致油井出砂的情况。
砂岩储层酸化技术
防止沉淀
添加剂的选择
缓蚀剂：不同的酸液所用的缓蚀剂不同，通过室内
的挂片试验确定。主要作用是减轻对设备、管线、油 管、套管的腐蚀。 铁离子稳定剂：络合酸与金属反应形成的铁离子， 避免产生Fe(HO)3沉淀。 助排剂：具有较低的表（界）面张力，有利于残酸 的反排。 破乳剂：根据施工井的原油性质进行选定，不同的 原油选用的破乳剂不一样。 粘土稳定剂：地层粘土含量较高，则必须添加粘土 稳定剂。
2.4增能酸化
组成：起泡剂、多种化学药剂(均在常温下性 能稳定)。 ●工艺：挤酸前后，均可挤入地层。 ●特点：产生大量气体和热量(峰值温度大于 100℃)。 ●作用：①升高地层温度，溶解有机质、无机 质堵塞。 ②泡沫液悬浮携带微粒，提高返排速度。
温度对水解度的影响
温度升高， HBF4 第一级水解反应的平衡常数也增大，如表
所示。 HBF4一级水解反应平衡常数随温度变化关系
温度(℃) 平衡常数(K×103)
25 2.3
80 5.5
90 6.5
100 7.3
可见，随着温度升高水解平衡常数增加，但其值仍很小，
氟硼酸的水解决定了水溶液中 HF的最高浓度，该浓度直接影响 酸液与地层岩石的反应速度，随着温度的升高，水解速度常数 遵循Arrhenius经验公式 K1=1.44×1017EXP(-26183/RT）
2.2 暂堵酸化工艺
原理: 在酸液中加入暂堵剂，注酸时暂时堵塞 高渗层，酸化低渗层，实现在多层油藏或大厚层油 藏中沿纵向的均匀布酸，均匀解堵改善纵向出油剖 面或吸水剖面。①低压低排量转向剂
大量 进入
大孔道 高渗层 低渗层
形成
滤饼 疏能油 流通道
②
低压低排量
酸
砂岩储层多氢酸酸化技术研究论文答辩(4)
性将会导致生成二次反应产物沉淀问题。 ✓ 此外，砂岩储层深部酸化问题也需要寻求一种
能够有效深穿透的酸液体系。
一、酸液回顾
土酸 优点：工艺简单，成本不高。缺点：穿透距离短；容易产生二次沉淀。
SHF
工作液的成本低，穿透深度较大。工艺较复杂，溶解能力较低。
多氢酸SA601和SA602对氟化物沉淀均 有良好的抑制作用。
（2）硅酸盐沉淀实验
用自来水配制100mg/L的CaCl2、40mg/L的MgCl2、40mg/L的 AlCl3、100mg/L 的NaHCO3的盐水。将酸液与盐水等体积混合，在 一小时内分三次加入2.9‰的硅酸钠溶液1ml。
酸液
加入不同体积的硅酸钠溶液后 沉淀情况
氢离子浓度（mol/l ）
SA602与碳酸钙反应研究
23℃
16
50℃
14
90℃
70℃
12
10
8
6
0
30
60
90
120
时间（min）
实验结果显示，SA602与SA601有相似的性质，与碳 酸钙反应过程中的氢离子浓度是逐渐恢复，缓慢上升的。 因此多氢酸与碳酸钙反应的氢离子浓度可以保持基本恒定。
3.4 多氢酸酸液体系的润湿性实验
八个温度点SA602的氢离 子平均浓度为12.19mol/l
14
12
10
8 0
20
40
60
温度/℃
SA602 的氢离子浓度曲线
80
100
2.2 多氢酸酸化原理
H5R H H4R H 4 R H H 3R2
H 3 R 2 H H 2 R 3
砂岩酸化原理及酸化工艺技术
范围。
此外还可以使任何不溶解的粘土微粒产生化学熔化，熔 化后的微粒在原地胶结，使得处理后流量加大而引起的微粒移动
受到限制.
室内试验还表明：通过不相溶流体的接触，用HBF4处理
过的粘土敏感性下降，不易膨胀或分散。 Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
2 [ H ] [ H 2 PO4 ] 8 K2 6 . 3 10 [ H 2PO4 ]
3 Acid Lab，Southwest Institute [ H ] [ H 2 Petroleum PO4 ] 13
K3
2 [ HPO4 ]
3.6 10
04d8dd
磷酸(H3PO4)可以解除硫化物，腐蚀产物及碳酸盐类堵 塞物，其主要反应是：
MCO3+2H3PO4=M(H2P04)2+CO2↑+H2O
MS+2H3PO4=M(H2PO4)2+H2S↑
FeO+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+H2O Fe2O3+6H3PO4=3Fe(H2PO4)2+3H2O
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
19
七、砂岩酸化工艺－相继注入法（SHF，Sequential HF Process ）工艺
SHF工艺是利用粘土的天然离子交换能力，在粘土颗 粒表面生成氢氟酸，溶解岩石。
SHF工艺由相继泵入盐酸和氟化铵两个步骤组成：
首先把不含氟离子（F－）的HCl溶液泵入地层。
HCl与地层中的粘土接触，使粘土转变为酸性粘土 颗粒
金家油田疏松砂岩油藏酸化机理室内研究
ＨＣ １＋ＨＢ
（Ｅ ） Ｂ ＿２ 混合 均匀 ， 在地 层温 度 （ Ｔ＝６ 即 ５℃ ） 件 条 下静 止 ２ ， ＿３ｈ 发现 液体 体 系 不分 层 、 沉 淀 ， 明 无 说 酸液 体 系与添 加剂 配伍性 良好 。
１ｈ ２ｈ ３ｈ ４ｈ ５ｈ ６ｈ ７ｈ ８ｈ
该试 验 目的旨在验证不 同酸液类型 （ Ｃ 、 Ｂ Ｈ １Ｈ Ｆ ）
在不 同浓度 复配下 对岩粉 的溶蚀率 ， 而优选 出金 家 从 疏松砂岩油 藏的酸液浓度 。实验结果见 表 １ 。
表 １ 不 同 浓度 下 ＨＣ 与 Ｈ Ｆ Ｌ Ｂ 组 合 下 的 溶蚀 率
对金家油 田黏土矿物 的 ｘ衍射分析 ， 一 发现储层 间伊
ＨＢ 系为 基 本 酸 液 ， 体 系 最 适 于 伊 利 石 黏 土 Ｆ体 该 矿 物含量 高 和 硅 质 胶 结 物 堵 塞 的砂 岩 油 层 的深 部 酸 化作 业 ， 当盐 酸 与氟 硼 酸 相 配 合 使 用 ， 以控 制 可 反 应速 率使 酸 液 逐 渐 进 入 地 层 深 部 与 储 层 岩 石 进
疏松砂岩
储层伤害 文献标志码
酸化机 理 Ｂ
Ｔ ５ ． ； Ｅ３７ ２
金家油 田位于 山东省桓 台县马桥乡境 内 ， 主要含
金 家油 田前 期 开 采采 用 蒸 汽吞 吐 ， 热 采 其 ［艺 对 地层伤 害 的 影 响 主 要 有 矿 物 转 化 、 物 溶 解 、 矿 润
湿 性转变 、 乳化 物堵 塞等 。
ｌ．７ ８ １
４． ４ ６． ２ ６ ６ ７． ５ １ ４ １ ２ １ ８ １ １ １ ． ２ １ ３ ２． ５ ４． ３
３ ４期
白云云 ： 金家油 田疏松砂岩油藏酸化机理室 内研究
保护储层的砂岩酸化技术
保护储层的砂岩酸化技术1.前言当探井落空、油气井产量快速递减、注入井注入能力下降，人们首先想到的是油气层可能被损害。
随着勘探开发的地质对象越来越复杂（规模变小，储层致密、深层高温高压、老油气田压力严重衰竭），探井成功率降低，开发作业成本增加，使得油气层损害研究更加倍受关注。
油气层被钻开之前，在油气藏温度压力环境下，岩石矿物和地层流体处于一种物理、化学的平衡状态。
钻井、完井、修井、注水和增产等作业或生产过程都能改变原来的环境条件，使平衡状态发生改变，这就可能造成油气井产能下降，导致油气层损害。
本报告主要介绍油气层损害类型、保护储层的砂岩酸化技术和保护储层的砂岩酸化技术新发展2.正文油气层损害类型油气井生产或注入井注入能力下降现象的原因及其作用的物理、化学、生物变化过程称为油气层损害机理。
通常所说的油气层损害，其实质就是储层孔隙结构变化导致的渗透率下降。
渗透率下降包括绝对渗透率的下降（即渗流空间的改变，孔隙结构变差）和相对渗透率的下降。
外来固相侵入、水敏性损害、酸敏性损害、碱敏性损害、微粒运移、结垢、细菌堵塞和应力敏感损害等都改变渗流空间；引起相对渗透率下降的因素包括水锁（流体饱和度变化）、贾敏、润湿反转和乳化堵塞。
油气层损害主要发生在井筒附近区，因为该区是工作液与油气层直接接触带，也是温度、压力、流体流速剧烈变化带。
钻井完井过程的损害一般限于井筒附近，而增产改造、开发中的损害可以发生在井间任何部位。
对于某一油气藏和具体作业环节到底如何有效地把握主要的损害呢？大量研究工作和现有的评价手段已能清楚地说明主要损害原因。
目前比较普遍接受的分类方案见表4—1，首先分成四大类：（1）机械损害；（2）化学损害；（3）生物损害；（4）热力损害，然后再进行细分。
表4—1的分类体系说明，即使是一种看起来较简单的类型，也包含着多种复杂的作用过程。
2.1.1 机械作用机械作用损害指钻井、完井、压井、增产措施中设备和工作液直接与地层发生物理变化造成的渗透率下降。
《砂岩油田酸化技术研究》范文
《砂岩油田酸化技术研究》篇一一、引言砂岩油田作为全球重要的石油资源之一，其开采效率与生产效益直接关系到国家能源安全和经济发展。
然而，砂岩油田的储层往往存在不同的物性，其采油过程中面临的困难也不尽相同。
在砂岩油田中，由于多种因素的影响，如地壳沉积物成岩、有机物腐蚀和外部应力作用等，经常出现孔隙发育不全或被阻塞的问题。
为改善这些问题，对砂岩油田的储层进行酸化处理变得至关重要。
本文主要对砂岩油田酸化技术进行研究与探讨。
二、砂岩油田酸化技术的现状与意义近年来，随着油气田的开发程度日益提高，储层中的物理性质逐渐变差，油井的产量和开采效率也面临挑战。
因此，通过酸化技术来改善储层的物理性质，提高采油效率已成为一种重要的手段。
酸化技术是通过向储层注入酸液，使酸液与储层中的矿物发生化学反应，从而溶解储层中的堵塞物，扩大孔隙空间，提高储层的渗透性。
在砂岩油田中，酸化技术对于改善储层物性、提高采油效率具有重大意义。
三、砂岩油田酸化技术的类型及原理根据不同的地质条件和需求，砂岩油田的酸化技术主要分为以下几类：1. 土酸酸化：通过向储层中注入高浓度的盐酸等土酸类酸液进行酸化处理。
这种方法的原理是利用强酸的化学活性溶解储层中的堵塞物。
2. 凝胶酸化：在向储层中注入酸性液体的同时，配合使用一些表面活性剂和稠化剂，形成凝胶状的酸性物质，通过降低酸的流速和增强酸的吸附力来提高酸化的效果。
3. 弱酸深部处理：采用如甲酸等弱酸作为处理剂，在特定的工艺条件下使弱酸深入到储层的深处进行反应。
这种方法可以有效地减少对储层周围岩石的损害。
四、砂岩油田酸化技术的挑战与对策尽管砂岩油田的酸化技术已经取得了显著的成果，但仍面临许多挑战和问题。
首先，酸液在注入和反应过程中对储层的影响复杂，包括岩石物理性质的改变和矿物的溶解程度等；其次，不同的地壳条件和岩石性质决定了对不同的酸化技术的适用性；最后，随着环境保护法规的日益严格，如何降低酸化处理过程中的环境影响也成为了重要的问题。
砂岩储层酸化反应机理研究
2016年第12期勘探开发砂岩储层酸化反应机理研究程静静西安石油大学陕西西安710065摘要：本文通过对砂岩储层培塞原因分析，研究了砂岩储层反应机理。
关键词：砂岩储层堵塞原因酸化机理M e c h a n is m o f s a n d s t o n e r e s e r v o i r a c id if ic a t io nC h e n g J in g jin gX i’an Shiyou University，X i’an 710065, ChinaA b s tr a c t：This article provides causes o f blockage in sandstone reservoir and describes the reaction mechanism o f sandstone reservoir.K e y w o r d s：sandstonereservoir；blockage；acidification mechanism砂岩基质酸化主要是通过向井筒中注人酸液，使酸液在地层中流动并与储层物质发生反应，溶解近井地带的固相微粒和孔喉孔道中的杂质，疏通并扩展流体渗流通道，提髙油井生产能力。
1砂岩储层堵塞原因分析i.i微粒堵塞在钻井过程中，当地层中孔隙直径大于泥浆中的固相颗粒粒径时，在液柱压力的作用下泥浆中的固相颗粒极易进人储层，会造成近井地带渗透率显著降低，并可能致使地层堵垂。
1.2 无机垢堵塞在生产过程中为提髙油井产量，向地层中注人流体，当注人流体与地层中流体不配伍时，在地层中容易形成一些钙盐、钡盐等极易沉淀的无机垢，堵塞地层。
1.3有机沉淀物诸塞储层中流体不断采出时，会导致原油中沥青和蜡析出，造成油层堵垂。
1.4生物垢诸塞有的地层中存在厌氧菌，一些对油层危害较大的厌氧菌会在地层中大量繁殖，从而堵塞地层[2]。
1.5酸化过程中的诸塞对于一些酸敏性地层或地层原油与酸容易发生反应的储层，地层中流体或者原油与注人酸液发生反应生成乳状液，这些乳状液会进人储层的孔隙空间，降低孔喉孔道的渗流能力[3]。
砂岩酸化原理与工艺技术(CEP)
04d8dd
33
氢氟酸的溶解能力
酸浓度 wt% 2 3 4 6 8
石英
钠长石，(NaAlSi3O 8) X 0.006 0.010 0.018 0.019 0.025
例如：方解石与100%HCl反应的β100为：
04d8dd
26
溶解力
石灰岩溶解克数 100.09 ×1 =1.372 β100 = 100 HCL反应克数 ％ 36.47 × 2
若酸的浓度为15%（重量），则：
β 15 = β 16 15％ HCL 反应克数
04d8dd
16
砂岩酸化增产原理
Pe
K s = K d rd 1 ln rw
Hawkin公式 公式 采油指数计算
re
rw
Pd rd,kd ko
q KH J = Pe Pwf 141.2 B[ln re rw + s ]
Ji ln (r e r w ) + s = J d ln (r e r w )
砂岩酸化原理及酸化工艺技术
(Sandstone Acidizing Fundmentals and Technology )
SZ36-1CEP 2002年10月7日
主要内容
概述 砂岩酸化增产原理 砂岩酸化的酸岩反应特性 砂岩酸化酸岩反应动力学 砂岩酸化工艺及其适应性 砂岩酸化设计方法 酸化选井选层
致密砂岩气藏压裂酸化技术研究
压裂液伤害后残胶会粘连在支撑剂颗粒表面造成残胶伤害
13
二、致密砂岩气藏国内外改造技术现状
2.直井分层压裂技术
③直井不动管柱多层封隔器分压合采技术
2008年4月在四川须家河包16井成功实现了气井不动管柱（管柱可起）封 隔器一次分压4层。
射孔层段为：须二段（1850～1840m）、须四段（1748～1738m）、须六段 （1548～1538、1496～1488m），总跨度362m，储层平均孔隙度7.42%，平均渗 透率0.29×10-3μm2 ，压力系数0.8～1.0，温度55～65℃ 。该井压后测试产 量超过3.0×104m3/d，施工管柱顺利起出，为后期作业提供了安全方便的井筒 条件。
双封隔器双封单压 封隔器+桥塞分压
滑套封隔器
水平井分压工具
备注 对套管要求高
易砂卡 易砂卡，操作复杂 性能可靠性要求高
水力喷砂分段压裂 胶塞分段压裂
不易砂卡，施工安全性高 施工安全性高
16
汇报提纲
一、巴喀J1b凝析气藏储层特征及压裂难点 二、致密砂岩气藏国内外改造技术现状 三、在致密砂岩气藏改造方面进展 四、巴喀气藏以往压裂酸化实践及认识 五、下步工作建议
3.水平井分段压裂技术
国外水平井分段压裂技术主流技术有以下4种： ① 水平井多级可钻式桥塞封隔分段压裂技术 ② 水平井水力喷砂分段压裂技术 ③ 水平井多级滑套+封隔器分段压裂技术 ④ 其他级数不受限分段压裂技术
15
二、致密砂岩气藏国内外改造技术现状
3.水平井分段压裂技术-国内
水平井分段压裂技术 环空封隔器压裂
压后试井与3D模拟分析
现场实施与质量控制
经济评价与压后评估
现场应用技术（10项）
金家油田疏松砂岩油藏酸化机理室内研究
金家油田疏松砂岩油藏酸化机理室内研究白云云【摘要】Jinjia oilfield is the Sandstone reservoir with high clay content, there is easy to sand conventional acidification, leading to acidification of the problem of poor results. On the basis of the injury characteristics in the reservoir, through the corrosion experiment, the suitable acid type of jinjia unconsolidated sandstone oil reservoir can be to option, At the same time, through the core flow experiments and environmental scanning electron microscope , ion concentration of residual acid acidification of its mechanism of evaluation techniques are discussed. The results show that the acidification of liquid formula for the effect of acidification of unconsolidated sandstone reservoir, and can effectively prevent the migration of clay particles to reduce the reservoir of secondary injury.%金家油田砂岩储层泥质含量高,存在常规酸化易出砂,导致酸化效果不佳的问题.在储层伤害特征研究的基础上,利用溶蚀实验优选出适合金家油田疏松砂岩油藏的酸液类型,同时通过岩心流动实验及环境扫描电镜、残酸离子浓度评价技术对其酸化机理进行了讨论.结果表明该酸化液配方对于疏松砂岩油藏酸化效果好,可有效防止黏土微粒运移,减少储层二次伤害.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)034【总页数】4页(P8582-8585)【关键词】金家油田;疏松砂岩;储层伤害;酸化机理【作者】白云云【作者单位】榆林学院能源工程学院,榆林719000【正文语种】中文【中图分类】TE357.2金家油田位于山东省桓台县马桥乡境内，主要含油层系为沙一段，储层物性较好，平均孔隙度33.8%，平均渗透率1 697×10－3μm2，全衍分析泥质含量为21%—25%，地面原油黏度(50℃)209—15 741 mPa.s，属于高泥质疏松砂岩油藏。
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砂岩储层酸化机理探讨与研究
X
胡振兴
(辽河油田高升采油厂作业一大队,辽宁盘锦 124125)
摘 要:酸化是砂岩地层最常用的增产措施之一,由于矿物的复杂性导致砂岩酸化反应机理比较复杂。
本文研究了铝硅酸盐在盐酸中的稳定性,研究了酸化过程中氢氟酸与铝硅酸盐的三次反应特征,也研究了酸化过程中可能生成沉淀的原因及防止措施。
关键词:砂岩;酸化;反应机理;土酸
中图分类号:T E357.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)14—0023—02
砂岩的油气储集空间和渗流通道就是砂粒与砂粒之间未被胶结物完全充填的孔隙。
对于胶结物较多或污染堵塞严重的砂岩油气层,常采用以解堵为目的的常规酸化处理,一般通常用盐酸溶解碳酸盐岩胶结物,然后用土酸来溶解粘土、长石等铝硅酸盐矿物,以恢复、提高井底附近油气层的渗透率。
1 砂岩的矿物组成
一般地,砂岩油气藏均由石英、长石、燧石及云母骨架构成,在原生孔隙空间沉淀的次生矿物是颗粒胶结物和自生粘土,而外来粘土等物质又不同程度地增加了原砂岩储层矿物和结构的复杂性。
2 盐酸与砂岩矿物的反应
2.1 盐酸与碳酸盐胶结物的反应
盐酸与砂岩地层中的碳酸盐岩胶结物(如方解石、白云石、菱铁矿等矿物)的反应速度很快,50℃以上几乎不受温度影响。
方解石:2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O
白云石:4H Cl+CaMg(CO3)2=CaCl2+MgCl2 +2CO2↑+2H2O
菱铁矿:2HCl+FeCO3=FeCl2+CO2↑+H2O 2.2 盐酸与铝硅酸盐的反应
近来的研究表明盐酸溶液从铝硅酸盐矿物中淋漓出Al3+后生成的水合二氧化硅,其反应式为: M v Al w Si X O y(OH)z+yH+→wAl3++vM m++ xH4SiO4↓+(y+z-4x)H2O
其中:M代表铝硅酸盐中常见的金属离子(如: Na,K,Mg,Ca,Fe等)
由质量守恒和电荷平衡,化学计量系数之间有如下的关系:
y=3w+mv
z=4x-3w-mv
研究了盐酸与各种铝硅酸盐矿物的反应动力学,并将反应速度常数的对数值为50时对应的温度T50作为各种铝硅酸盐在盐酸中保持稳定的温度上限,各种铝硅酸盐的T50值如表1所示。
表1同时也给出了根据热力学数据计算出来的盐酸与醋酸与各种铝硅酸盐矿物反应的平衡常数。
表1 氟硅酸盐在盐酸中的稳定性
矿物沸石绿泥石伊利石云母蒙脱石高岭石长石T50/℃24～3866～79889393108
K盐酸601214 6.6 1.4
K醋酸-14-26-88-22-17
注:K为盐酸和醋酸和各种铝硅酸盐的反应平衡常数
由表1可以看出,在热力学上,这些铝硅酸盐均可以溶于盐酸,但几乎完全不溶于醋酸;而在动力学上,沸石在盐酸中最不稳定,绿泥石次之,长石最稳定。
在储层中占优势的铝硅酸盐矿物的T50低于储层温度时,应该考虑在酸化液中用醋酸代替盐酸。
3 氢氟酸与砂岩矿物的反应
3.1 氢氟酸主要作用型体
作为溶解铝硅酸盐矿物(粘土、长石、云母等)的唯一普通酸,氢氟酸在砂岩油气储层酸化增产技术中获得了广泛应用。
研究发现,氢氟酸溶解铝硅酸盐矿物的主要作用型体是其中未电离的HF分子,而不是电离的F-和HF2-离子;其表面主要作用是未电离的HF分子与铝硅酸盐矿物晶格键之间的亲合化学吸附,而不是简单的取代和氢键的形成。
3.2 氢氟酸与石英的反应
氢氟酸与石英的反应可以写为:
4HF+SiO2→SiF4+2H2O
SiF4+2HF→H2SiF6
3.3 氢氟酸与铝硅酸盐的反应特征
90年代中期,Hallibur ton服务公司的Rick G等人研究结果表明砂岩基质酸化中氢氟酸
23
2012年第14期 内蒙古石油化工
X收稿日期
作者简介胡振兴(3—),男,助理工程师。
danski
:2012-04-22 :198
与铝硅酸盐的化学反应分为三次反应,各次反应特性如下:
一次反应是氢氟酸与铝硅酸盐反应,即氢氟酸与粘土和长石的反应。
氢氟酸与铝硅酸盐的反应可写成如下的一般形式:
(6+x)HF+M-Al-O+(3-x+1)H+→H2SiF6+AlF3-x
x+M++2H2O
一次反应溶解了铝硅酸盐矿物,是改善渗透率和解除粘土伤害的重要反应。
二次反应是在温度高于50℃一次反应次生的氟硅酸进一步与粘土和长石反应生成硅胶,在这一反应过程中,氟硅酸在完全反应之前一直维持一恒定的F/Al比值,且这一比值取决于盐酸的浓度。
一般化学反应式如下:
x/6H2SiF6+m-Al-Si-O+(3-x+1)H++
H2O→AlF3-x
x+M++Si(OH)4↓
AlF+2+M-Al-Si-O+2H++H2O→2AlF2+ +M++Si(OH)4↓
三次反应为:在温度高于93oC时,一次和二次反应生成的含氟多的氟铝配合物继续与铝硅酸盐反应,生成含氟较少的氟铝配合物和硅胶。
这一反应对长石较慢,对粘土反应的快慢与温度有关。
三次反应使铝浓度升高, F/Al比和酸浓度降低。
反应速率取决于原始HCl/HF 之比以及温度、反应时间等。
当pH=3.0～3.5时,三次反应停止。
化学反应式如下:
SiF2-6+2K+=K2SiF6↓
SiF2-6+2Na+-Na2SiF6↓
4 酸化中可能生成的沉淀
4.1 硅胶
盐酸从铝硅酸盐中淋漓出Al3+同时生成硅胶,二次反应H2SiF6从铝硅酸盐淋漓出Al3+同时生成硅胶。
在一般储层温度(>50℃)下二次反应难以避免,所以硅胶沉淀是不可避免的,产生硅胶沉淀的部分原因是氟对铝的亲合力比氟对硅的亲和力大。
但有人观察到生成的水合二氧化硅覆盖在被溶蚀的铝硅酸盐矿物表面,不会给储层带来多大的损害[5],也有人发现生成的水合二氧化硅离开了原位,有可能堵塞孔喉给储层带来损害,并认为对于致密储层损害可能尤为突出。
4.2 氟硅酸盐沉淀和氟铝酸盐沉淀
SiF2-6+Ca2+=CaSiF6↓
AlF3-6+3K+=K3AlF6↓
F3-6+3N+=N3F6↓
F3F6+3+=3(F6)↓
用氯化铵可以防止氟硅酸盐沉淀,在预处理液中加入氯化铵,用铵离子取代其他金属离子,可减少氟硅(铝)酸盐沉淀对地层的堵塞。
4.3 氟化物沉淀
Ca2++2F-=CaF2↓
Mg2++2F-=MgF2↓
氟化物沉淀可以通过在土酸注入前注入大量的HCl前置液避免氟化物沉淀。
4.4 金属氢氧化物沉淀
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
表2给出酸处理作业中氢氧化物的生成条件,从表中可以看出pH升高沉淀的可能性就越大,因此酸化后最好迅速返排,能减少金属氢氧化物沉淀。
表4 酸处理作业中氢氧化物的生成条件
残酸中阳离子氢氧化物的Ksp沉淀条件(pH值) Fe3+ 3.8×10-38 1.9～3.2
Al3+ 1.3×10-33 3.0～4.7
Fe2+ 4.8×10-18 6.3～8.8
Mg2+ 1.8×10-118.8～11.1
Ca2+ 5.5×10-611.6～13.9
5 结论
(1)在热力学上,砂岩矿物中的铝硅酸盐均可以溶于盐酸,但几乎完全不溶于醋酸,各种矿物在盐酸中的稳定性不同。
(2)氢氟酸与铝硅酸盐的反应分为三次反应。
一次反应溶解了铝硅酸盐矿物,是改善渗透率和解除粘土伤害的重要反应。
二次反应是一次反应次生的氟硅酸进一步与粘土和长石反应在粘土矿物表面形成硅凝胶沉淀。
三次反应为一次和二次反应生成的含氟多的氟铝配合物继续与铝硅酸盐反应生成含氟较少的氟铝配合物和硅胶。
(3)在酸化中要通过合理的设计来减少和避免二次沉淀产生。
[参考文献]
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Reaction of HF on Alumino-Silicates.
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Reaction of HF on Alumino-Silicates.
S5
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S36
24内蒙古石油化工 2012年第14期
Al a a Al
2Al-Ca2Ca Al2
PE9094.
4..danski inetics o the ertiar
eaction o H on Alumino-ilicates.
PE107.。