++第四章酸化及酸液添加剂.ppt

腐蚀速度的测量 腐蚀速度 = m1 -m2 S ? t 式中:m1-m2——金属片质量减少/g； S——金属片表面积/m2 ； t——腐蚀时间/h。 腐蚀速度的单位是：g/(m2 ·h) 2、铁稳定剂 Fe2+、 Fe 3+ 来源： 酸化过程，酸液与金属设备及井下管注接触，溶解铁垢和腐蚀铁 金属，使酸液中含铁量增多； 油气层岩石中含有绿泥石，黄铁矿，赤铁矿等被酸溶解产生铁离 子。 危害： （1）产生沉淀Fe(OH)2 、 Fe(OH) 3 （2）产生酸渣 （3）稳定乳化液——造成排酸困难 （4）影响SAa的溶解性 酸敏：上述各因素及酸液造成微粒运移，引起油气渗透率K 下降的现象，即称酸敏。 （1）pH对铁沉淀的影响 在常温下， K sp [ Fe(OH)3]=[Fe3+][OH-]3=4.0×10 -38，可以得出 Fe(OH)3沉淀产生的PH值：PH=1.53-1/3lg[Fe3+] 当Fe3+浓度为0.01mol/L，PH=2.2，这是开始产生Fe(OH)3沉淀 的PH值。一般认为，当PH=3.2时，Fe3+的沉淀就比较完全了。 同样：Fe2+开始成为Fe(OH)2沉淀的PH值大约为7.7。 地层中的硫化氢有还原性，将大大降低Fe3+的危害。 H2S+3Fe3+ →S↓+Fe 2+ +2H+ 如果H2S浓度为0.01 mol/L，Fe 2+浓度为0.01 mol/L，则： PH=0.284－1/2lg(0.01×0.01)=2.284 通常，残酸PH值大于2，就需考虑加入铁稳定剂。 （２）常用铁稳定剂 Ａ、络合剂 ①乙酸 适用于较低井温（65℃)， ［Fe3+］低的条件 ②乳酸(CH3—CHOH—COOH) 适用井温40℃，［Fe3+］低 ③氮川三乙酸纳盐(NTA三钠盐) 适用井温93℃，可使3000ppm ［Fe 3+］稳定低4h。 ④柠檬酸 能在80℃以内，使铁盐稳定4h不沉淀，用量不起过0.15%， 否则会产生柠檬酸钙沉淀。 ⑤乙二胺四乙酸钠盐(EDTA钠盐) 适用井温93℃，加量为0.2%，价格昂贵。 综合效果： ⑤ ④ ③ ② ① d. Ａ、络合剂 络合剂的选择： a. b. c. e. 残酸中Fe3+的量 温度范围 关井时间 与钙盐产生沉淀的可能性 成本 有时可复配使用 EX：0.1%乙酸/0.1 %柠檬酸 0.5 %乙酸/0.3 %柠檬酸 B、还原剂 使用还原剂是防止氢氧化铁沉淀生成的另一途径。 ①亚硫酸。 用亚硫酸作还原剂时其化学反应如下： H2SO3+2FeCl3+H2O→H2SO4+2FeCl2+2HCl ②异抗坏血酸及其钠盐： O CO C CH CH CH 2 O H O H O H O H 注意：在土酸酸化中不用②，原因是在土酸中会生成六氧硅酸盐沉 淀。 界面张力mN/m 30 25 20 15 0 ３、SAa （１）防乳—破乳剂 ① 原油乳化液的形成及γ-pH图 地层中原油（沥青 质、胶质，石油酸） 油水界面张力随 PH值的变化趋势 流经窄缝、油管 喷嘴、搅拌 油、气、水 混合 10 5 乳状液 （粘度较高、流动性差、 阻碍返排、造成乳堵） 0 5 10 15 PH 图4 - 1 3 油水界面张力随P H 变化趋势 a. （１）防乳—破乳剂 ②酸液对原油乳状液稳定性影响 残酸使pH↓， γ ↑，乳状液稳定性↑。 酸化后产生的微粒，使乳状液稳定性↑。 SAa（缓蚀剂），使乳状液稳定性↑。 危害 解决办法 地层乳堵；产量下降 酸液中加入SAa，防止油－酸乳化，减少 排出残酸时毛管阻力，防止在地层形成油 水乳化物，便于残酸排出。 （１）防乳—破乳剂 ③SAa的类型 多为阴离子型和非离子型 阳离子型：有机胺盐，季胺盐 阴离子型：烷基（苯）磺酸钠 非离子型：聚氧乙烯烷基酚类 ４、互溶剂 ②酸液对原油乳状液稳定性影响 互溶剂是一类无论在油中还是在水中都有一定溶解能力的物质。 主要是乙二醇醚及改性产品，如：乙二醇-丁醚、二乙二醇-丁醚 等，可用通式CnH2n—(OC2H4)xOH表达这类醇醚。 (1)互溶剂的吸附 改善地层润湿性，成为水湿性，改善了Ｋ；减少阳离子在岩 石上的吸附；防乳，破乳。 (2)互溶剂的氯化 曾有报道，互溶剂在20～120℃下被1