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酸化解堵体系的现状及发展

时间:2014-08-22 08:51 点击:
摘 要:油水井使用过程中酸化应用广泛,这是一种常见的增产增注措施,本文介绍了多种酸化处理的方法和国内外发展现状,针对酸化剂的性能、各种处理方法的原理和作用效果及具体使用范围作出归纳,概述了酸化解堵体系的现状和发展。 关键词:酸化解堵;增产;

  摘 要:油水井使用过程中酸化应用广泛,这是一种常见的增产增注措施,本文介绍了多种酸化处理的方法和国内外发展现状,针对酸化剂的性能、各种处理方法的原理和作用效果及具体使用范围作出归纳,概述了酸化解堵体系的现状和发展。

  关键词:酸化解堵;增产;现状

  1 自生酸

  在地层条件下,酸母体通过化学反应就地生成活性酸,即为自生酸。自生酸特别适用于高温地层。不仅可避免酸液在高温下快速失活问题,还可防止管线及设备腐蚀。这类酸主要有以下几种类型:

  1.1 卤化铵

  铵盐在加入引发剂(醛、酸)的情况下,缓慢释放的醛同铵盐反应,从而生成活性酸,如甲醛、氟化铵、有机羧酸盐的组成体系。该体系在地层条件下反应生成缓速土酸。其中的甲醛与氟化铵在一定条件下经多级反应形成HF和六次甲基四胺。HF在地层中消耗后促使该多级反应正方向进行,从而不断提供HF以保持酸液的活性,达到深部酸化目的。酸液中的有机羧酸盐在水中离解为二元羧酸根离子,与HF相遇时生成二元羧酸,使体系的酸性减弱,这种具有较强络合能力的二元羧酸与地层中的Ca2+、Ba2+ 、Fe3+、Fe2+ 等能够形成有机羧酸盐,仅可以提供H+形成与粘土及其它硅物质反应的HF,达到溶蚀地层和缓速的目的,而且能抑制CaF2和Fe(OH)3沉淀的形成。

  1.2 单一酸或盐

  在砂岩地层采用氟硼酸、氟磺酸及其盐等,可与水发生水解反应产生HF,反应式为:HBF4+3H2O一4HF+H3BO3

  在碳酸盐地层注人硝酸脲可水解产生HCl对碳酸盐进行溶蚀。这类酸由于大多为固体粉末,利于施工.因此在一些油田广为使用。

  1.3 卤代烃和金属卤化物

  卤代烃主要是CCL4、氯仿、四氯乙烷等,它们在121~371℃ 的地层温度下水解产生卤酸。金属卤化物主要是ALCL3、MgCL2等。

  1.4 含氯羧酸盐

  常用的是氯乙酸铵,在地层中缓速水解产生酸,水解反应式为:

  CLCH2COO—+H2O一HOCH2COOH+CI—

  HOCH2 COOH→HOCH2 COO一+H+

  2 泡沫酸

  泡沫酸是用充入N2、CO2或其它惰性气体的酸液来代替普通酸液,降低酸岩反应速率,增加酸蚀半径。泡沫酸含液量低、表观粘度高,能更好地控制滤失、悬浮残渣和提高流体清洁性能;密度低、粘度高,波及面积大,反排迅速彻底,酸液在孔隙中的化学活性利用合理,穿透深度大,可增加孔隙密度和连通孔隙数量。

  泡沫酸通常由酸液(盐酸、土酸或其它混合酸)、气体(N2、空气、天然气或CO2)、起泡剂(非离子型和磺酸基表面活性剂)和稳泡剂(CMC,PHP)构成。酸液起泡度为60%~80%。


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