砂岩酸化原理和酸化工艺技术(刘平礼).ppt

Unique id: 04d8dd Documentum\.....\CNOOC_ML.ppt 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺 原理:由于酸在砂岩多孔介质中的反应速度太快, 酸化解堵半径小, 采用在地下生成盐酸和HF技术，实现深部酸化目的。 包括： ?氟硼酸酸化工艺技术(HBF4)； ?相继注入工艺技术（SHF） ?地下自生土酸技术(SGMA); ?缓冲调节土酸技术(BRMA); ?“5H+酸”酸化技术。 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) 氟硼酸酸化工艺 Thomas和Crowe(1981)推荐 混合硼酸(H3BO3)、氟化铵(NH4F.HF)及盐酸很易配制。氟化铵，氢氟酸的一种酸性盐，首先与盐酸反应生成氢氟酸： NH4F?HF＋HCl?2HF+NH4Cl 氟硼酸是作为硼酸和氢氟酸反应产物按下式生成的： H3BO3+3HF?HBF3OH+2H2O（快反应） HBF3OH +HF?HBF4+H2O（慢反应） 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) 氟硼酸－缓速、稳定粘土颗粒 用HBF4处理可以克服酸化初期增产后期递减快的普遍性问题。国内外现场使用表明是一种较为有效的方法，当HBF4进入地层时能缓慢水解生成HF，因而在酸耗尽前可深入地层内部较大范围。 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。 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) ①HBF4的水解反应 HBF4在水溶液中发生水解反应，且是多级电离 HBF4+H2O←→HBF3ＯH+HF (慢) 氟硼酸 羟基氟硼酸 HBF3OH+H2O←→HBF2(OH)2+HF (快) HBF2(OH)2＋H2O←→HBF(OH)3+HF (快) HBF(OH)3+H2O←→ H3BO3+HF (快) 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) 适用对象 氟硼酸酸化适合于解除泥浆污染且粘土矿物含量高，地层温度低，地层微粒易发生运移的地层，但其溶解能力有限，纯粹的粘土酸酸化，要求关井候酸反应时间较长，这可能使静态条件下的反应产物产生二次伤害； 氟硼酸结合土酸形成多组分酸，或氟硼酸与土酸相继注入工艺既可在一程度上发挥粘土酸的优点，又可在一定程度上避免粘土酸的缺点，进一步改善近井带的流体渗流条件。 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) 典型施工工序 (1)清洗油管 8－12％HCl (2)注盐酸 8－12％HCl (3)注HBF4 8－12％HBF4 (4)注土酸 12％HCl＋3％HF (5)注后置液，可注几种液体：柴油，4％NH4Cl液，活性水，粘土稳定剂。 美国DS公司，EXXON公司也提出过HBF4施工工序，其不同之处是第(4)步改为第(3)步施工，而第(3)步改为第(4)步施工。 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺(HBF4) 国外典型设计方案 (1)先用过滤淡水配制3%的NH4Cl溶液，确定注入速度； (2)注15%HCl，用量为0.62~1.24m3/m； (3)挤7.5%HCl+3%HF，用以清除井壁周围的粘土矿物。其用量为1.24~1.86m3/m。 (4)用3%NH4Cl溶液作隔离液，以免氟硼酸与土酸混合。 (5)挤氟硼酸，其用量为1.24~1.86m3/m (6)用3% NH4Cl溶液或柴油顶替，将氟硼酸替入地层。 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺（多元酸酸化） 多元酸由磷酸+添加剂组成，其起主要作用的是磷酸， 考虑到对粘土矿物的溶解，可在磷酸体系中加入了氢氟酸，以增强酸液的溶解能力。 文献报道为PPAS体系。这种酸可解除硫化物、腐蚀产物及碳酸盐类堵塞物 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺（多元酸酸化） 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 七、砂岩酸化工艺－深部酸化工艺（多元酸酸化） 由于H3PO4是中强酸，又是三