[整理]多氢酸酸化的技术教学讲义ppt

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3、多氢酸的优越性
（5）防止地层坍塌：多氢酸酸液体系特别适用于 胶结物松散、结构疏松的砂岩储层。因为多氢酸 可以避免氢氟酸过快地与粘土反应，从而避免酸 液对作为岩石胶结物的溶蚀，不会造成岩石的松 散和垮塌。
（6）多氢酸与各种添加剂具有良好的配伍性。
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2.2 多氢酸体系与粘土溶蚀反应
实验温度:70˚C 常压条件
溶蚀率/％
100 80 60 40 20 0
0
12％HCL+3%HF 多氢酸＋3％HCL
40
80
120
时间/min
Fig. 3 Solubility of clays with mud acid and MH acid
处理液：3％多氢酸酸液体系 实验温度: 80˚C
4.0
反基液
3.0
正基液
基
处理液 后置液
2.0 液 前置液
渗透率比(K/K0)
1.0
0.0
0
30
60
90
ຫໍສະໝຸດ Baidu
120
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累计孔隙体积倍数(PV)
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3、多氢酸的优越性
（1）缓速：在多氢酸与地层开始反应时，由于化 学吸附作用，在粘土表面形成硅酸-磷酸铝膜的隔 层。这个隔层的厚度不超过1微米，在弱酸（HF酸 /碳酸）和水中溶解度小，在有机酸中溶解其次， 但在HCL酸中溶解很快。这个薄层将阻止粘土与酸 的反应，减小粘土溶解度，并且防止了地层基质 被肢解。
→多氢酸对石英的溶解度比土酸的要高出50% 左右。而吸附力主要是与溶液的PH值有关。在有 HCL酸和醋酸时，溶解度下降到20%左右。
→而且从实验发现，多氢酸与HF-HCL酸混合体 系在甲苯中凝聚，而在甲醇中分散，这说明多氢 酸是水湿性的。
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3、多氢酸的优越性
（4）防垢：多氢酸酸液体系是一种很好的分散剂， 并且具有亚化学计量螯合特性，同时是很好的防 垢剂。多氢酸有很好的延缓/抑制近井地带沉淀物 的生成。多氢酸与硅酸钠溶液的滴定实验 （PH=3.8）表明没有地层沉淀（硅的浓度 12000PPM）。而且，溶解在大气环境下性质保 持稳定达12小时。用常规土酸做实验时，当硅的 浓度到6000PPM时就出现浑浊，到12000PPM 时，沉淀非常显著，此时的PH值达到1.6。
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3、多氢酸的优越性
第一方面：多氢酸对溶液中多价金属离子具有络合能 力，并且多氢酸可以在很低的浓度下将远高于按照螯 合机制的化学计量相应量的多价金属离子“螯合”于 溶液中，从而使一些容易生成沉淀的金属离子保持溶 液状态，这个效应称为“低限效应”。（如Ca2+、 Fe2+、 Fe3+、Al3+等多价金属离子）
20 40 60 80 100 120
时间/min
Fig. 2 Solubility of silica with various acid systems
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• 从上面的溶蚀曲线可以看出：
多氢酸对石英的溶蚀率从反应开始就一直高于土 酸和氟硼酸，反应进行到120分钟的时候，土酸的最 终溶蚀率为8.35%，氟硼酸为0.50%，多氢酸体系 为14.78%。
应生成HF,实质上与砂岩储层反应的物质仍然是HF。
膦酸酯复合物可以逐步电离出氢离子与氟盐反应，
缓慢生成HF和膦酸盐。由于膦酸酯复合物是逐步电
离，因此控制了与氟盐反应生成HF的速度。
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2.1多氢酸体系与石英的溶蚀试验
实验温度:70˚C 常压条件
溶蚀率/％
16 12
8 4 0
0
3%多氢酸 3％HF+3%HCL 8%氟硼酸
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累计孔隙体积倍数(PV)
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2.4.2 氟硼酸体系
处理液：8%HCl +8%HBF4
实验温度: 80˚C
渗透率比(K/K0)
1.5 基液
反基液
1.0
前置液 处理液
后置液正基液
0.5
0.0 0
30
60
90
累计孔隙体积倍数(PV)
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2.4.3 多氢酸酸液体系
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2.3多氢酸润湿性试验
• 一般酸液将加入阳离子表面活性剂作为缓速剂 来抑制反应速度，这个方法容易导致地层伤害。 这种伤害是由于表面活性剂的油湿性质很难逆 转，从而对储层渗流造成不利的影响。
• 试验采用多氢酸和HCL+HF的混合酸液，分 别考察混合酸液在甲苯和甲醇中的互溶情况。 从试验结果发现，混合酸液体系在甲苯中凝聚， 在甲醇中分散。试验结果表明用多氢酸和 HCL+HF的混合酸液体系是水湿性质。
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2.4 多氢酸酸化流动效果评价试验
2.4.1 盐酸＋氟硼酸体系
处理液1是8%HCl＋1.5%HF；处理液2是8%HCl
+8%HBF4
实验温度: 80˚C
1.5
前 处处后 正 反
基液 置 理 理 置 基 基
液 液液液 液 液
1.0
21
0.5
渗透率比(K/K0)
0.0
0 30 60 90 120 150 180 210
→由于粘土的表层是可溶于酸的，因此，可以用 少量的盐酸和甲酸调整粘土的溶解度，达到优化 设计。
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3、多氢酸的优越性
（2）抑制沉淀：多氢酸与氟盐反应生成HF， HF 再与砂岩地层的反应与常规的HF体系与砂的反应 情况相似。但是由于多氢酸本身具有几种优良的 性质，因此多氢酸可以抑制某些二次沉淀的生成， 其抑制二次沉淀的机理将从下面两个方面分析。
多氢酸酸化的技术
目录
一、砂岩酸化现状 二、多氢酸酸液体系介绍 三、应用实例 四、结论
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一、砂岩酸化现状
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•1、基本原理
本配方主体液中的主要成分膦酸复合物和氟盐反
应生成HF，生成的HF再与储层岩石反应就是多氢 酸酸化的基本原理。
•
本主体酸液配方是由膦酸复合物和氟盐发生反
第二方面：多氢酸对Ca2+、Na+、 K+、NH4+之类的 离子有很强的吸附能力。因此，在多氢酸存在的溶液
环境中， Ca2+、Na+、 K+、NH4+之类的离子就很 难有机会与F-、SiF62-形成氟盐沉淀和氟硅酸盐沉淀。
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3、多氢酸的优越性
（3）水湿和加强石英的反应：多氢酸酸液体系具 有极强的吸附能力和水湿的性质，能催化HF酸与 石英的反应。尽管反应速度比土酸慢，但随时间 的增加，石英的溶解度将增加。