多氢酸酸化技术

西南石油大学多氢酸酸化技术介绍CNPC6/30/20231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6/30/20232一、砂岩酸化现状6/30/20233

酸化主要是利用酸液清除生产井、注入井附近的污染,恢复地层渗透率或者溶蚀地层岩石胶结物以提高地层渗透率。盐酸-氢氟酸体系即土酸体系是砂岩基质酸化最常用的酸液体系存在问题：土酸与矿物反应速度快，酸消耗于井眼附近，使酸化液的有效距离降低，而且使井壁岩石遭到破坏。二次沉淀对地层有新的伤害。现存的缓速酸-HF酸体系已经在尝试解决这个问题，但是这些体系不能克服酸与粘土和石英界面的反应速率的巨大反差,并且二次沉淀问题没有得到很好的解决。6/30/20234二、多氢酸酸液体系介绍6/30/20235针对这个情况，GinoDiLullo研制出了一种新型的多氢酸酸液体系，解决了这两个难题。这种新的酸液使用一种膦酸复合物和氟盐电离生成HF。由于这种膦酸复合物含有多个氢离子，因此被称为多氢酸（Multi-hydrogenacid)。用于砂岩地层酸化的此类特殊复合物较多，此类化合物的通式如下：R1╲∕R—R4R2—C—P（=O）R3∕╲O—R5R1、R2、R3是氢、烷基、芳基、膦酸脂、磷酸脂、酰基、胺、羟基、羟基基团等。R4、R5是由氢、钠、钾、铵或有机基团组成。6/30/20236

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。

1、基本原理6/30/202372.1多氢酸体系与石英的溶蚀试验

实验温度:70˚C常压条件

Fig.2Solubilityofsilicawithvariousacidsystems6/30/20238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%。

6/30/202392.议2村多氢何酸体粘系与饺粘土澡溶蚀迈反应实验揉温度平:7临0˚万C舱常压湿条件Fi桐g.碗3和S肢ol骨ub鼓il勤it诉y座of锋c削la妻ys芝w咬it被h凶mu邀d蚀ac作id复a蜜nd污M璃H饲ac篮id6/杨26肾/2余02怠3102.敞3多吵氢酸扫润湿扰性试狮验一般妇酸液雹将加厘入阳糟离子摇表面津活性载剂作领为缓筒速剂员来抑妻制反顺应速贡度，番这个吸方法榆容易阻导致袋地层滥伤害己。这桃种伤始害是浸由于舰表面览活性钩剂的候油湿辛性质兆很难默逆转游，从垂而对蛾储层罗渗流蜡造成刺不利氏的影霞响。试验只采用湿多氢雕酸和劝HC先L+芝HF坏的混殃合酸示液，饲分别特考察欢混合梦酸液志在甲投苯和细甲醇逼中的竖互溶艰情况联。从搏试验背结果漏发现棵，混虹合酸跟液体论系在泼甲苯市中凝帝聚，读在甲呀醇中擦分散水。试取验结虫果表疲明用辈多氢淘酸和捧HC贼L+魂HF把的混妇合酸逃液体臭系是奸水湿蛛性质违。6/碍26途/2撞02例3112.邪4茧多氢尘酸酸咬化流本动效摧果评底价试番验2.驳4.魂1疗盐酸锈＋氟禁硼酸你体系处理彩液1是8%源HC尾l＋1.誉5%类HF；处帆理液2是8%宁HC聪l谊+8昨%H夜BF4实验摘温度钻:些80致˚C6/渠26牙/2舰02项3122.认4.疗2匆氟硼查酸体艳系处理增液：8%颜HC矛l寇+8帽%H殊BF4实验毯温度桑:80复˚C6/游26典/2软02还3132.衔4.步3宿多氢酸亿酸液刚体系处理延液：榜3％多氢酸手酸液宣体系实验危温度卡:灾80序˚C6/精26更/2队02支314（1茶）缓速：在多皇氢酸售与地搬层开罗始反锅应时畅，由怪于化蚀学吸腊附作迟用，悬在粘面土表霸面形片成硅州酸-烂磷酸付铝膜陆的隔晓层。朗这个抄隔层肾的厚乒度不况超过木1微步米，巷在弱创酸（计HF朴酸/访碳酸茂）和乒水中蠢溶解兄度小潮，在码有机柜酸中旁溶解誓其次茅，但疗在H序CL停酸中映溶解讯很快涌。这波个薄更层将阻止叉粘土湾与酸虫的反落应，竟减小波粘土牧溶解业度，并稍且防承止了谜地层桥基质捧被肢里解。→由于爹粘土殿的表旺层是经可溶进于酸怖的，胁因此阳，可引以用企少量帐的盐根酸和纷甲酸本调整妨粘土示的溶灿解度狗，达杠到优受化设爸计。3、昏多氢向酸的凑优越跟性6/糠26册/2选02页3153、锁多氢看酸的帅优越柴性（2咸）抑制扑沉淀辰：多氢顾酸与蜡氟盐叔反应痛生成岭HF逗，康HF精再与颜砂岩图地层愉的反顿应与沸常规倒的H苏F体唯系与保砂的槽反应转情况讽相似隙。但超是由侮于多逝氢酸适本身屿具有萄几种免优良丽的性鸦质，厉因此目多氢骗酸可混以抑宪制某仁些二而次沉娃淀的脱生成鉴，其绞抑制穷二次蓬沉淀妥的机页理将蹄从下流面两倾个方陪面分逗析。6/扫26模/2尽02茅3163、盾多氢活酸的奴优越脊性第一狗方面妄：多氢秆酸对精溶液皂中多派价金坟属离没子具逮有络衬合能触力，藏并且口多氢限酸可涨以在绘很低伏的浓迅度下枝将远歌高于厕按照张螯合细机制磨的化设学计屑量相醋应量奴的多旺价金约属离属子“筑螯合朵”于烛溶液拿中，棕从而驶使一咬些容骑易生蓄成沉捉淀的碗金属哑离子寺保持能溶液申状态备，这障个效痕应称候为“悼低限监效应惜”。渣（如篮Ca2+、F包e2+、室Fe3+、A嫂l3+等多桂价金逼属离些子）第二击方面桌：多氢软酸对伪Ca2+、N要a+、回K+、N剑H4+之类逼的离会子有柔很强狱的吸唤附能君力。途因此手，在鞠多氢陡酸存塔在的滔溶液办环境侵中，捞C栽a2+、N盗a+、员K+、N西H4+之类务的离卡子就染很难径有机全会与灿F-、S泡iF62-形成呆氟盐端沉淀券和氟爸硅酸伯盐沉窗淀。6/篮26面/2品02击317（3臭）水湿坦和加前强石供英的处反应：多氢锡酸酸叔液体溪系具稳有极强灭的吸意附能木力和嚷水湿健的性泪质，爪能催忽化H披F酸背与石气英的碎反应。尽扯管反污应速龄度比伞土酸轧慢，养但随辨时间何的增付加，粮石英猛的溶背解度驻将增架加。→多氢买酸对痛石英呈的溶传解度范比土裳酸的昏要高威出5尊0%相左右馋。而里吸附威力主型要是湿与溶形液的钉PH咱值有邪关。添在有持HC梨L酸挡和醋晓酸时救，溶帖解度良下降狼到2下0%者左右父。→而且地从实电验发世现，悦多氢方酸与等HF史-H祸CL即酸混趟合体哑系在腥甲苯饰中凝妨聚，戒而在窜甲醇奶中分货散，邮这说葡明多工氢酸绝是水坏湿性辱的。3、思多氢繁酸的守优越硬性6/池26渴/2汗02休318（4刚）防挤垢：多氢番酸酸甲液体赔系是彻一种喇很好色的分散垦剂，堆并且步具有颜亚化怜学计恳量螯冲合特槽性，醒同时障是很艘好的惩防垢患剂。多氢郑酸有帐很好泳的延泡缓/胸抑制玩近井腊地带谷沉淀弓物的巩生成紫。多崖氢酸菠与硅坐酸钠饲溶液借的滴辆定实狼验（PH干=3赵.8）表躬明没尾有地扮层沉液淀（泰硅的借浓度秒12熄00颂0P剑PM恋）。椒而且吵，溶凭解在杏大气球环境艳下性烂质保犬持稳瓦定达竹12届小时春。用盐常规忠土酸房诚做实码验时陪，当拘硅的晌浓度搭到6展00俗0P梁PM刃时就唇出现数浑浊闹，到晓12躬00碌0P送PM涝时，菜沉淀冲非常煤显著寄，此去时的填PH省值达笑到1.热6。3、恰多氢慕酸的浊优越先性6/仇26圣/2瓶02尘3193、茄多氢世酸的史优越业性（5准）防止豆地层臭坍塌殊：多氢被酸酸费液体东系特享别适棍用于谅胶结悔物松天散、擦结构息疏松苏的砂塞岩储筒层。庄因为妇多氢售酸可梅以避装免氢娇氟酸火过快斤地与占粘土核反应迎，从夹而避统免酸否液对易作为氏岩石片胶结眠物的节溶蚀徐，不暂会造狐成岩天石的缸松散县和垮栋塌。（6逼）多氢降酸与刊各种废添加采剂具凯有良谢好的珍配伍窑性。6/烂26恒/2重02写320三、究应用乓实例6/睬26贿/2浪02顿321渤海描油田江渤中鸦南E工11丝式井1、随概况渤中燥南油智田构五造复掌杂，钻具有锤埋藏柿浅，晌幅度岔低，盗规模原大、费储量览丰富卧、成云岩作槽用较杀弱，宾砂岩舅疏松跃等特竭点。昨储层孔隙际度平日均3衣0%缘瑞，渗改透率翻平均哀17鼓50塞×此1茎0-3um2,为威高孔刘、高叶渗储报层。宅油藏散压力忌14腥.2夸MP帽a,恒温度虑68℃。茅地面嫁原油党具有着密度谨高、芒粘度剧高、杂胶质听和沥坊青质萍含量践中等铜、含现蜡量遵和含伪油量赤低及秀凝固新点低雕等特爷点，脾属常库规稠慕油。E1蒸1井斜油层炎厚度出为。6/疫26树/2述02证322渤海虑油田头渤中描南E但11茶井2、拜酸化两前生另产状猫况E1萄1井沫从2币00烦5年沾1月疏2日糖未防轮砂试喂生产讽，1云月6知日出女砂停谦泵，衡后进尊行防霉砂完完井，断1月捕18纲日正薪式投和产，舰此后值生产仙比较黎稳定鸡，日签产油仇量平凝均在蛮20匪m3左右逢，含酱水3型%。椅目前傍该井蛛产油说14昆.6康m3/d局，含梯水3申.2娇%。效本井薪区井仗均不尘含水糖，酸员化后保无高叹产水亚风险训。6/铁26磨/2狱02货323渤海浑油田俗渤中贪南E椅11喉井3、适选井土依据E1班1井见投产派至今海，产六量一界直较医低，泊采油旬强度践为0骂.6浩m3/d精.m惠。本蔬井周呈围8挎口井送（区臂E1庙7殃E1永8漫E1泻9肠E7锐E术13透E稼22予E令21电E挠12折）高创峰期炼平均弯采油爷强度攀为3有.0芦m3/d坝.m伞。目饺前平监均采铁油强游度为竿1.格8m3/d悉.m领。掘E1箩1井姑采油揉强度乖与本公井区树其它概井相乌比相头差较旺大，溜具有比较大萌的潜兔力。6/极26秧/2睁02牵324渤海身油田赏渤中藏南E抛11饮井4、嘱酸液柴设计根据伶E1杀1井帮的地社质资析料以概及室子内各庄种实律验评伴价资争料，乐制定锤的酸糊液设尽计如栏下所只示：液体名称酸液液量（m3）清洗液有机溶剂20前置液HCl30处理液多氢酸50后置液HCl20顶替液NH4Cl8总液量1286/骂26旦/2附02绣325渤海绿油田白渤中袍南E术11漆井5、积酸化慌效果肆分析酸化毒之后墨产油笋量从困14学.6笛m3/d些，上张升到势57效.1罩9m3/d像，上粥升幅授度达脑到了旧29帜2%喊。并此且产溉水量菌和含哈水率乖几乎桶降低毁到0铅，同现时产蜡气量握也有滑一定扎程度内的上浓升。昼整体淘而言范，E1贤1井君取得漆良好尾的酸淡化效满果。6/劫26雁/2煮02葡326渤海拐油田浓渤中避D1珍4井在2歌00漠5年开上半愉年对府该井救采用持多氢桂酸酸奶液体平系进唱行酸迟化处雅理，晒酸化带之后狗产量洲从3洒0m3/d脾上升乳到9减5m3/d让，日芽增产话油量摊65恰m3，原紫油产任量提导高了亚21惠6.铃67烈%。6/惊26户/2期02骡327该井晌是辽术河油睬田高狂升采拾油厂左的一及口蒸宰汽吞读吐井仗。今段年7干月份纺对该币井采燥用多抱氢酸庆酸液绩体系盒进行总酸化惊处理担。辽河鼻油田均高3灶60录13直5井产液量（t)产油量（t)平均每天产液（t)平均每天产油（t)生产天数（d）

酸化前周期606.8211.53.791.32160

酸化后周期929454.110.85.28866/多26待/2皆02罚328注汽多氢刃酸酸厘化注汽辽河页油田辅高3载60唐13挽5井6/刃26渴/2服02内329辽河曲油田趴欧6抬03挠井辽河你油田芹欧6兆03别井是附试采公油公库司的败一口赢稀油亭井。劣该井柄20搏01好年3默月2涨9日破投产吉试采篮。当唱日产绪液4年.8砍m3，见维油花鼠，4良月2车日正己常生梢产，籍产液枣9.青4m3，见盛油花撕，下就午1社8：差00返开始屈见油拘，4廉月3稍日产怪液1昆1.且8m3，产画油9畜.0刮m3，含讨水2港4%辈，4乒月4遵日产杆液7痕m3。由水于液狡量下面降，秃分析吸认为爹钻井逃污染叙，为叠了改添造油宿层，欠提高编油井罚产量闸，决司定压缠裂，晓以达醒到增捏产目农的。援20过01莫年4湖月1旨5日纽奉对该昨井实特施压勺裂改免造。透后由抖于产贤量很考小，柳进行堪关井品处理倦。6/衣26穴/2摊02占330辽河么油田肥欧6估03幅井1、策压裂追和多合氢酸裳酸化臭效果惹分析20撒08菌年8念月1城8日岸对该炼长停昼井进成行压商裂。乱压裂际后前挎期产臂量可阶以，稠后期们由于罩产量就太低拾产油洞0.巷8t杠/d握，进颜行间效抽。培为进招一步布提高凝该井顽产量帆，1纲1月非1日竿对该碗井进鹅行多森氢酸咬酸化住处理呜。产液量（t)产油量（t)平均每天产液（t)平均每天产油（t)生产天数（d）

压裂96.7177.371.671.3358

酸化120.2996.234.303.4428目前先该井痰产液牧3.排26索m3/d齐,2合.6胆1t探/d播。6/吃26丹/2梢02长3