砂巖儲層酸化技術(shù)

1、砂巖儲層酸化技術(shù)砂巖儲層酸化技術(shù)目錄目錄v一、概述一、概述v二、控制反應(yīng)速度的方法二、控制反應(yīng)速度的方法v三、酸液的選擇三、酸液的選擇v四、砂巖酸化技術(shù)四、砂巖酸化技術(shù)v五、酸化設(shè)計五、酸化設(shè)計v酸化酸化：基質(zhì)酸化、酸浸、酸壓?；|(zhì)酸化、酸浸、酸壓。v基質(zhì)酸化：基質(zhì)酸化又稱基質(zhì)酸化：基質(zhì)酸化又稱孔隙酸化、常規(guī)酸化孔隙酸化、常規(guī)酸化 。原理原理：不壓開地層的情況下將酸液注入地層孔隙不壓開地層的情況下將酸液注入地層孔隙( (晶間，孔穴或裂縫晶間，孔穴或裂縫) )的工藝。利用酸液溶解砂巖孔隙及喉道中膠結(jié)物和堵塞物，改善儲層滲流的工藝。利用酸液溶解砂巖孔隙及喉道中膠結(jié)物和堵塞物，改善儲層滲流條件，提高

2、油氣產(chǎn)能。條件，提高油氣產(chǎn)能。v溶解基質(zhì)礦物和堵塞物溶解基質(zhì)礦物和堵塞物( (傷害物傷害物) )v主要使用的酸液主要使用的酸液v1 1、HF+HCl 2HF+HCl 2、多氫酸、多氫酸 （JPAJPA酸）酸）3 3、HBFHBF4 4 4 4、有機(jī)酸有機(jī)酸( (甲酸、乙酸甲酸、乙酸) )v反應(yīng)特點反應(yīng)特點 多礦物反應(yīng)多礦物反應(yīng)( (石英石英 長石長石 粘土粘土 碳酸鹽碳酸鹽) )多孔介質(zhì)中多孔介質(zhì)中 存在問題存在問題 1 1、反應(yīng)速度快、反應(yīng)速度快( (作用半徑小作用半徑小) )2 2、沉淀物易產(chǎn)生、沉淀物易產(chǎn)生( (二次傷害二次傷害) )研究方向研究方向 1 1、酸液及添加劑、酸液及添加劑

3、2 2、沉淀物的預(yù)防、沉淀物的預(yù)防 3 3、優(yōu)化設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計( (工藝和參數(shù)工藝和參數(shù)) )二、控制反應(yīng)速度的方法二、控制反應(yīng)速度的方法反應(yīng)速度由酸液及巖成分確定：反應(yīng)速度由酸液及巖成分確定：酸巖反應(yīng)分三個步驟酸巖反應(yīng)分三個步驟 1 1、酸液電離出、酸液電離出H H+ +的速度；的速度；2 2、H H+ +傳遞到巖石表面速度；傳遞到巖石表面速度；3 3、H H+ +與巖石的反應(yīng)速度。與巖石的反應(yīng)速度。所有控制反應(yīng)速度均圍繞這三方面進(jìn)行。所有控制反應(yīng)速度均圍繞這三方面進(jìn)行。影響反應(yīng)速度的因素影響反應(yīng)速度的因素1 1、酸液類型；、酸液類型；2 2、酸液濃度；、酸液濃度；3 3、溫度；、溫度；4

4、4、粘度；、粘度；5 5、同離子效應(yīng)；、同離子效應(yīng)；6 6、面容比；、面容比；7 7、壓力。、壓力。降低反應(yīng)速度的主要方法降低反應(yīng)速度的主要方法v1 1、降低、降低H H+ +電離速度；電離速度；v2 2、降低反應(yīng)溫度；、降低反應(yīng)溫度；v3 3、增加酸液粘度；、增加酸液粘度；v4 4、增加離子濃度。、增加離子濃度。三、酸液的選擇三、酸液的選擇一般酸液配方包含：酸液、緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑酸液、緩蝕劑、鐵離子穩(wěn)定劑、粘土穩(wěn)定劑、助排劑、破、粘土穩(wěn)定劑、助排劑、破乳劑、防水鎖劑等組成。乳劑、防水鎖劑等組成。要求要求：各種添加劑與酸液配伍、各種添加劑之間配伍且沒各種添加劑與酸液配伍、各種添加劑之間配伍

5、且沒有相互抵消作用。有相互抵消作用。對地層有良好的溶蝕性對地層有良好的溶蝕性有較好的緩蝕性有較好的緩蝕性有良好的返排性有良好的返排性有一定的緩速性有一定的緩速性一般情況下，由實驗確定。一般情況下，由實驗確定。v選擇酸液的標(biāo)準(zhǔn)選擇酸液的標(biāo)準(zhǔn) 1 1、巖石礦物學(xué)巖石礦物學(xué) 2 2、地層傷害、地層傷害 3 3、巖石力學(xué)、巖石力學(xué) 4 4、油井條件、油井條件敏感性取決于地層礦物與酸的反應(yīng)性；敏感性取決于地層礦物與酸的反應(yīng)性；反應(yīng)性取決于巖石結(jié)構(gòu)和礦物在巖石中的反應(yīng)性取決于巖石結(jié)構(gòu)和礦物在巖石中的分布。分布。酸液接觸巖石后形成下列現(xiàn)象酸液接觸巖石后形成下列現(xiàn)象: : 基巖結(jié)構(gòu)的破壞基巖結(jié)構(gòu)的破壞 微粒的

6、釋放和沉淀的形成微粒的釋放和沉淀的形成 潤濕性的改變潤濕性的改變 選酸液方法選酸液方法有效地清除傷害有效地清除傷害提高地層滲透率提高地層滲透率防止沉淀防止沉淀溶解度溶解度粘土含量粘土含量添加劑的選擇添加劑的選擇v緩蝕劑緩蝕劑：不同的酸液所用的緩蝕劑不同，通過室內(nèi)：不同的酸液所用的緩蝕劑不同，通過室內(nèi)的掛片試驗確定。主要作用是減輕對設(shè)備、管線、油的掛片試驗確定。主要作用是減輕對設(shè)備、管線、油管、套管的腐蝕。管、套管的腐蝕。v鐵離子穩(wěn)定劑鐵離子穩(wěn)定劑：絡(luò)合酸與金屬反應(yīng)形成的鐵離子，：絡(luò)合酸與金屬反應(yīng)形成的鐵離子，避免產(chǎn)生避免產(chǎn)生Fe(HO)Fe(HO)3 3沉淀。沉淀。v助排劑助排劑：具有較低的表

7、（界）面張力，有利于殘酸：具有較低的表（界）面張力，有利于殘酸的反排。的反排。v破乳劑破乳劑：根據(jù)施工井的原油性質(zhì)進(jìn)行選定，不同的：根據(jù)施工井的原油性質(zhì)進(jìn)行選定，不同的原油選用的破乳劑不一樣。原油選用的破乳劑不一樣。v粘土穩(wěn)定劑粘土穩(wěn)定劑：地層粘土含量較高，則必須添加粘土：地層粘土含量較高，則必須添加粘土穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑。四、砂巖酸化技術(shù)四、砂巖酸化技術(shù) 砂巖與酸反應(yīng)動力學(xué)研究砂巖與酸反應(yīng)動力學(xué)研究 砂巖與酸反應(yīng)熱力學(xué)研究砂巖與酸反應(yīng)熱力學(xué)研究 影響砂巖與酸的反應(yīng)速度因素影響砂巖與酸的反應(yīng)速度因素 酸液在多孔介質(zhì)中的反應(yīng)規(guī)律酸液在多孔介質(zhì)中的反應(yīng)規(guī)律 酸巖反應(yīng)中的反應(yīng)前沿及儲層滲流條件變化規(guī)律酸

8、巖反應(yīng)中的反應(yīng)前沿及儲層滲流條件變化規(guī)律 砂巖儲層酸化工藝砂巖儲層酸化工藝2.12.1常規(guī)酸化工藝常規(guī)酸化工藝-原理：原理：利用酸液溶解砂巖孔隙及喉道中膠結(jié)物利用酸液溶解砂巖孔隙及喉道中膠結(jié)物和堵塞物，改善儲層滲流條件，提高油氣產(chǎn)能和堵塞物，改善儲層滲流條件，提高油氣產(chǎn)能-關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)： 針對儲層物性及礦物特性選擇酸液體系針對儲層物性及礦物特性選擇酸液體系 酸化工藝參數(shù)優(yōu)選酸化工藝參數(shù)優(yōu)選 施工質(zhì)量保證施工質(zhì)量保證1.1.洗井洗井，用，用HClHCl正替入油管后用清水洗井正替入油管后用清水洗井 目的：清除管壁臟物及鐵銹目的：清除管壁臟物及鐵銹2.2.注前處理液注前處理液：用溶劑作前處理液：

9、用溶劑作前處理液目的：清洗原油或有機(jī)垢，使地層巖充分裸露。目的：清洗原油或有機(jī)垢，使地層巖充分裸露。3.3.注前置液注前置液：鹽酸作前置液：鹽酸作前置液 目的：目的： 溶解碳酸鹽巖類礦物，防止溶解碳酸鹽巖類礦物，防止CaFCaF2 2 頂走地層水，防止頂走地層水，防止NaNa2 2SiFSiF6 6、K K2 2SiFSiF6 6 清洗近井帶油垢清洗近井帶油垢 保持較低的保持較低的pHpH值值4 4. .注主體注主體酸液酸液： 作用：作用：HCLHCL溶解碳酸鹽類膠結(jié)物，并保持溶解碳酸鹽類膠結(jié)物，并保持pHpH值，值，HFHF溶解石溶解石英長石及粘土礦物英長石及粘土礦物 目的：溝通并擴(kuò)大孔道，

10、提高地層滲透性目的：溝通并擴(kuò)大孔道，提高地層滲透性5 5. .注頂替液注頂替液: :活性水或活性水或防膨劑防膨劑溶液溶液2.2 暫堵酸化工藝暫堵酸化工藝 原理原理: : 在酸液中加入暫堵劑，注酸時暫時堵塞在酸液中加入暫堵劑，注酸時暫時堵塞高滲層，酸化低滲層，實現(xiàn)在多層油藏或大厚層油高滲層，酸化低滲層，實現(xiàn)在多層油藏或大厚層油藏中沿縱向的均勻布酸，均勻解堵改善縱向出油剖藏中沿縱向的均勻布酸，均勻解堵改善縱向出油剖面或吸水剖面。面或吸水剖面。 根據(jù)達(dá)西定律，酸液線性流過產(chǎn)層小段時，符合下列關(guān)系：根據(jù)達(dá)西定律，酸液線性流過產(chǎn)層小段時，符合下列關(guān)系：式中：式中：K K介質(zhì)介質(zhì)( (產(chǎn)層巖芯產(chǎn)層巖芯)

11、)滲透率；滲透率； PP壓差；壓差； A A滲流面積；滲流面積； 液體粘度；液體粘度； L L造壓差的距離。造壓差的距離。LPAKQ 要讓酸液均勻進(jìn)入每一小層要讓酸液均勻進(jìn)入每一小層( (或小段或小段) )，達(dá)到均勻解堵的目的，就必，達(dá)到均勻解堵的目的，就必須滿足各小層須滿足各小層( (或小段或小段) )的單位面積上的注酸速度相同，即滿足下式：的單位面積上的注酸速度相同，即滿足下式：式中：下標(biāo)式中：下標(biāo)N N為總層數(shù)為總層數(shù)。NNNiii22221111LPKLPKLPKLPKNi最后達(dá)到各層均勻最后達(dá)到各層均勻進(jìn)酸的目的。進(jìn)酸的目的。這樣讓酸液充分進(jìn)入滲透率較低或傷害這樣讓酸液充分進(jìn)入滲透率

12、較低或傷害嚴(yán)重的層，獲得較好的解堵酸化效果。因此，嚴(yán)重的層，獲得較好的解堵酸化效果。因此，采用暫堵酸化技術(shù)，達(dá)到解堵所需酸量低于采用暫堵酸化技術(shù)，達(dá)到解堵所需酸量低于非暫堵酸化技術(shù)，并且可減輕措施工作強(qiáng)度，非暫堵酸化技術(shù)，并且可減輕措施工作強(qiáng)度，是一項較好的砂巖儲層解堵酸化技術(shù)。是一項較好的砂巖儲層解堵酸化技術(shù)。 v(1)(1)物理要求物理要求v a. a. 為了使暫堵功效最大，暫堵劑在井壁附近應(yīng)為了使暫堵功效最大，暫堵劑在井壁附近應(yīng)盡可能盡可能形成滲透率小于等于最致密層或傷害嚴(yán)重形成滲透率小于等于最致密層或傷害嚴(yán)重層的濾餅層的濾餅。這樣可使酸液進(jìn)入低滲層酸化地層，。這樣可使酸液進(jìn)入低滲層酸化

13、地層，同時阻止高滲層過多進(jìn)酸。同時阻止高滲層過多進(jìn)酸。v b. b. 為了獲得最大的暫堵效益和最小的清洗問題，為了獲得最大的暫堵效益和最小的清洗問題，必須必須防止暫堵劑顆粒浸入油氣藏深部。防止暫堵劑顆粒浸入油氣藏深部。v 結(jié)合上述兩條要求，必須對暫堵劑結(jié)合上述兩條要求，必須對暫堵劑粒度分布粒度分布進(jìn)進(jìn)行選擇，尋求最佳粒度分布，使其同時滿足兩條行選擇，尋求最佳粒度分布，使其同時滿足兩條要求。要求。(2)(2)化學(xué)要求化學(xué)要求a.a.暫堵劑必須與處理液暫堵劑必須與處理液( (酸液酸液) )及其添加劑有較及其添加劑有較好的好的配伍性配伍性；在油井處理溫度條件下，它不能與攜；在油井處理溫度條件下，它不

14、能與攜帶液起化學(xué)反應(yīng)帶液起化學(xué)反應(yīng)( (即保持即保持化學(xué)惰性化學(xué)惰性) )。b.b.暫堵劑必須在產(chǎn)出液暫堵劑必須在產(chǎn)出液( (生產(chǎn)井生產(chǎn)井) )或注入液或注入液( (注注入井入井) )中是中是完全可溶完全可溶的，也即當(dāng)酸化起到暫堵作用，的，也即當(dāng)酸化起到暫堵作用，在生產(chǎn)過程中，它們必須能被快速而完全地清洗掉，在生產(chǎn)過程中，它們必須能被快速而完全地清洗掉，恢復(fù)井處于無暫堵狀況?；謴?fù)井處于無暫堵狀況。遵循上述原則開展試驗研究，結(jié)合室內(nèi)試驗結(jié)遵循上述原則開展試驗研究，結(jié)合室內(nèi)試驗結(jié)果，優(yōu)選效果好的暫堵劑。果，優(yōu)選效果好的暫堵劑。v-關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 據(jù)井層條件選擇酸液體系據(jù)井層條件選擇酸液體系 據(jù)井

15、層條件選擇暫堵劑類型據(jù)井層條件選擇暫堵劑類型 據(jù)儲層物性及孔喉大小選擇暫堵劑粒徑據(jù)儲層物性及孔喉大小選擇暫堵劑粒徑分布分布 暫堵劑注入工藝。暫堵劑注入工藝。 暫堵酸化工藝參數(shù)的優(yōu)化。暫堵酸化工藝參數(shù)的優(yōu)化。2.3 2.3 深部酸化技術(shù)深部酸化技術(shù)原理：原理：由于酸在砂巖多孔介質(zhì)中的反應(yīng)由于酸在砂巖多孔介質(zhì)中的反應(yīng)速度太快，酸化解堵半徑小，采用在地下生速度太快，酸化解堵半徑小，采用在地下生成鹽酸和成鹽酸和HFHF技術(shù)，實現(xiàn)深部酸化目的。技術(shù)，實現(xiàn)深部酸化目的。這些技術(shù)包括：這些技術(shù)包括： 氟硼酸酸化工藝技術(shù)；氟硼酸酸化工藝技術(shù)； 地下自生土酸技術(shù)地下自生土酸技術(shù); ; 緩沖調(diào)節(jié)土酸技術(shù)緩沖調(diào)節(jié)土

16、酸技術(shù); ; 多氫酸酸化技術(shù)等。多氫酸酸化技術(shù)等。氟硼酸酸化工藝技術(shù)氟硼酸酸化工藝技術(shù)氟硼酸又稱粘土酸，是一種單級化學(xué)處理法。砂氟硼酸又稱粘土酸，是一種單級化學(xué)處理法。砂巖地層巖地層HBFHBF4 4處理屬于深部酸化工藝，用土酸處理砂巖處理屬于深部酸化工藝，用土酸處理砂巖地層，要增加處理深度就要增大酸量，但由于地層，要增加處理深度就要增大酸量，但由于HFHF與地與地層粘土等膠結(jié)物反應(yīng)快，過量的層粘土等膠結(jié)物反應(yīng)快，過量的HFHF將破壞地層骨架的將破壞地層骨架的結(jié)構(gòu)，使井筒附近巖石強(qiáng)度受到損害，因此土酸酸化結(jié)構(gòu)，使井筒附近巖石強(qiáng)度受到損害，因此土酸酸化不能獲得較深的穿透。此外，土酸處理井往往初期

17、增不能獲得較深的穿透。此外，土酸處理井往往初期增產(chǎn)而后期遞減迅速，因此受到限制。產(chǎn)而后期遞減迅速，因此受到限制。用用HBFHBF4 4處理可以克服酸化初期增產(chǎn)后期遞減快處理可以克服酸化初期增產(chǎn)后期遞減快的普遍性問題。國內(nèi)外現(xiàn)場使用表明是一種較為有的普遍性問題。國內(nèi)外現(xiàn)場使用表明是一種較為有效的方法，當(dāng)效的方法，當(dāng)HBFHBF4 4進(jìn)入地層時能緩慢水解生成進(jìn)入地層時能緩慢水解生成HBFHBF4 4，因而在酸耗盡前可深入地層內(nèi)部較大范圍。此外，因而在酸耗盡前可深入地層內(nèi)部較大范圍。此外還可以使任何不溶解的粘土微粒產(chǎn)生化學(xué)熔化，熔還可以使任何不溶解的粘土微粒產(chǎn)生化學(xué)熔化，熔化后的微粒在原地膠結(jié)，使得

18、處理后流量加大而引化后的微粒在原地膠結(jié)，使得處理后流量加大而引起的微粒移動受到限制，室內(nèi)試驗還表明：通過不起的微粒移動受到限制，室內(nèi)試驗還表明：通過不相溶流體的接觸，用相溶流體的接觸，用HBFHBF4 4處理過的粘土敏感性下降處理過的粘土敏感性下降，不易膨脹或分散。，不易膨脹或分散。v HBF HBF4 4的水解反應(yīng)的水解反應(yīng)v HBF4HBF4在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，且是多級電在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，且是多級電離離v HBFHBF4 4+H+H2 2OHBFOHBF3 3H+HFH+HF ( (慢慢) )v 氟硼酸氟硼酸 羥基氟硼酸羥基氟硼酸v HBFHBF3 3OH+HOH+H2 2OHB

19、FOHBF2 2(OH)(OH)2 2+HF+HF ( (快快) )v HBFHBF2 2(OH)(OH)2 2H H2 2OHBF(OH)OHBF(OH)3 3+HF+HF ( (快快) )v HBF(OH)HBF(OH)3 3+H+H2 2O HO H3 3BOBO3 3+HF+HF ( (快快) )v 由于它的由于它的一級水解很慢一級水解很慢，故為整個水解反應(yīng)的，故為整個水解反應(yīng)的控制步驟，它限制了酸液中控制步驟，它限制了酸液中HFHF生成速度，而因為生成速度，而因為HBFHBF4 4在水溶液中任何時候都產(chǎn)生有限的在水溶液中任何時候都產(chǎn)生有限的HFHF，所以延，所以延長了反應(yīng)時間，增加了

20、長了反應(yīng)時間，增加了HFHF的有效穿透距離。的有效穿透距離。 影響影響HBFHBF4 4水解速度的因素水解速度的因素 HBFHBF4 4的水解速度可表示為的水解速度可表示為 HBFHBF4 4水解速度主要受濃度和溫度的影響水解速度主要受濃度和溫度的影響濃度濃度對對HBFHBF4 4水解速度的影響水解速度的影響 2525時，第一級水解反應(yīng)的平衡常數(shù)為時，第一級水解反應(yīng)的平衡常數(shù)為 顯然，當(dāng)顯然，當(dāng)HBFHBF4 4濃度增大，為了使?jié)舛仍龃?，為了使K K為常數(shù)，為常數(shù)，HFHF及及HBFHBF3 3(OH)(OH)也要增大，即也要增大，即HBFHBF4 4濃度越大，水解的濃度越大，水解的HFHF也

21、也越多，因而酸巖反應(yīng)速度也加快。越多，因而酸巖反應(yīng)速度也加快。)(414BFHKdtBFd343103 . 2)(HBFHFOHHBFK 溫度溫度對水解度的影響對水解度的影響 溫度升高，溫度升高，HBFHBF4 4第一級水解反應(yīng)的平衡常數(shù)也增大，如表第一級水解反應(yīng)的平衡常數(shù)也增大，如表所示。所示。 HBFHBF4 4一級水解反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度變化關(guān)系一級水解反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度變化關(guān)系 可見，隨著溫度升高水解平衡常數(shù)增加，但其值仍很小，可見，隨著溫度升高水解平衡常數(shù)增加，但其值仍很小，氟硼酸的水解決定了水溶液中氟硼酸的水解決定了水溶液中HFHF的最高濃度，該濃度直接影響的最高濃度，該濃度直接影響

22、酸液與地層巖石的反應(yīng)速度，隨著溫度的升高，水解速度常數(shù)酸液與地層巖石的反應(yīng)速度，隨著溫度的升高，水解速度常數(shù)遵循遵循ArrheniusArrhenius經(jīng)驗公式經(jīng)驗公式 K K1 1=1.44=1.4410101717EXP(-26183/RTEXP(-26183/RT）溫 度 ( )258090100平 衡 常 數(shù) (K 103)2.35.56.57.3多氫酸酸化技術(shù)多氫酸酸化技術(shù)多氫酸酸液體系是由多氫酸和氟鹽反應(yīng)生成多氫酸酸液體系是由多氫酸和氟鹽反應(yīng)生成HFHF，實質(zhì)上，實質(zhì)上與砂巖儲層反應(yīng)的物質(zhì)仍然是與砂巖儲層反應(yīng)的物質(zhì)仍然是HFHF。首先，多氫酸可以逐步電。首先，多氫酸可以逐步電離出氫

23、離子與氟鹽反應(yīng)，緩慢生成離出氫離子與氟鹽反應(yīng)，緩慢生成HFHF和膦酸鹽，反應(yīng)方程式和膦酸鹽，反應(yīng)方程式如下如下: : 其中，其中，H H5 5R R表示多氫酸，表示多氫酸，R R代表膦酸根基團(tuán)代表膦酸根基團(tuán), NH, NH4 4RHRH4 4表示膦表示膦酸鹽。酸鹽。442452RHNHHFHFNHRH多氫酸的緩速機(jī)理多氫酸的緩速機(jī)理 從多氫酸與粘土的反應(yīng)實驗研究可以從多氫酸與粘土的反應(yīng)實驗研究可以發(fā)現(xiàn)，多氫酸對粘土礦物的溶蝕反應(yīng)有緩發(fā)現(xiàn)，多氫酸對粘土礦物的溶蝕反應(yīng)有緩速的作用。多氫酸抑制反應(yīng)速度和控制粘速的作用。多氫酸抑制反應(yīng)速度和控制粘土溶蝕率的反應(yīng)機(jī)理包括化學(xué)吸附和物理土溶蝕率的反應(yīng)機(jī)理包

24、括化學(xué)吸附和物理吸附作用。吸附作用。 v氟鹽為溶液提供足夠的氟離子，氟鹽為溶液提供足夠的氟離子，HFHF的生成需要的生成需要氫離子和氟離子的結(jié)合。由于多氫酸可以逐漸電離氫離子和氟離子的結(jié)合。由于多氫酸可以逐漸電離出氫離子，因此控制了與氟鹽反應(yīng)生成出氫離子，因此控制了與氟鹽反應(yīng)生成HFHF的速度。的速度。v在低在低pHpH值環(huán)境下，多氫酸電離出的氫離子的濃值環(huán)境下，多氫酸電離出的氫離子的濃度將保持較低的水平，因此，度將保持較低的水平，因此，HFHF的濃度也就保持較的濃度也就保持較低的水平。低的水平。物理吸附主要與巖石的表面積有關(guān)。對于砂巖物理吸附主要與巖石的表面積有關(guān)。對于砂巖地層，多氫酸更容易

25、吸附在粘土表面。因為粘土比地層，多氫酸更容易吸附在粘土表面。因為粘土比表面積最大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他礦物。表面積最大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他礦物。 化學(xué)吸附也易于作用在含鈣、鐵、鋁成分較高的化學(xué)吸附也易于作用在含鈣、鐵、鋁成分較高的粘土和填充物上。此時，多氫酸與粘土反應(yīng)在粘土表粘土和填充物上。此時，多氫酸與粘土反應(yīng)在粘土表面生成鋁硅膦酸鹽的面生成鋁硅膦酸鹽的“薄層薄層”。由于在粘土表面形成。由于在粘土表面形成的薄層是可溶于酸的，因此可以用少量的鹽酸或者甲的薄層是可溶于酸的，因此可以用少量的鹽酸或者甲酸來調(diào)整粘土的溶解度，達(dá)到酸化優(yōu)化設(shè)計。酸來調(diào)整粘土的溶解度，達(dá)到酸化優(yōu)化設(shè)計。 多氫酸抑制二次沉淀機(jī)理多氫酸抑

26、制二次沉淀機(jī)理第一：多氫酸對溶液中多價金屬離子具有的絡(luò)合能力，并且多氫酸可第一：多氫酸對溶液中多價金屬離子具有的絡(luò)合能力，并且多氫酸可以在很低的濃度下將遠(yuǎn)高于按照螯合機(jī)制的化學(xué)計量相應(yīng)量的多價金屬離以在很低的濃度下將遠(yuǎn)高于按照螯合機(jī)制的化學(xué)計量相應(yīng)量的多價金屬離子子“螯合螯合”于溶液中，從而使一些容易生成沉淀的金屬離子保持溶液狀態(tài)于溶液中，從而使一些容易生成沉淀的金屬離子保持溶液狀態(tài)。這個效應(yīng)稱為。這個效應(yīng)稱為“低限效應(yīng)低限效應(yīng)”。在砂巖酸化過程中，在砂巖酸化過程中，HFHF與儲層巖石礦物反應(yīng)將產(chǎn)生與儲層巖石礦物反應(yīng)將產(chǎn)生CaCa2+2+、AlAl3+3+、FeFe2+2+、FeFe3+3+等

27、多價金屬離子，而且這些金屬離子容易以各種形式生成沉淀，從而堵等多價金屬離子，而且這些金屬離子容易以各種形式生成沉淀，從而堵塞孔道，影響滲透率和最終的酸化處理效果。多氫酸在溶液中通過抑制和塞孔道，影響滲透率和最終的酸化處理效果。多氫酸在溶液中通過抑制和阻滯沉淀晶種生成，溶液中缺少必要的和一定數(shù)量的晶種，這些金屬離子阻滯沉淀晶種生成，溶液中缺少必要的和一定數(shù)量的晶種，這些金屬離子就很難繼續(xù)生長發(fā)育成沉淀。因此，用很少量的多氫酸就可以抑制沉淀生就很難繼續(xù)生長發(fā)育成沉淀。因此，用很少量的多氫酸就可以抑制沉淀生成的效果明顯。成的效果明顯。第二：多氫酸對第二：多氫酸對CaCa2+2+、NaNa+ +、K

28、K+ +、NHNH4 4+ +之類之類的離子有很強(qiáng)的吸附能力。因此，在有多氫的離子有很強(qiáng)的吸附能力。因此，在有多氫酸存在的溶液環(huán)境中，酸存在的溶液環(huán)境中，CaCa2+2+、NaNa+ +、K K+ +、NHNH4 4+ +之之類的離子就很難有機(jī)會與類的離子就很難有機(jī)會與F F- -、SiFSiF6 62-2-形成氟鹽形成氟鹽沉淀和氟硅酸鹽沉淀。沉淀和氟硅酸鹽沉淀。酸液酸液初始狀態(tài)初始狀態(tài)加碳酸鈉加碳酸鈉pHpH值值沉淀沉淀pHpH值值沉淀沉淀12%HCl+3%HF12%HCl+3%HF1.11.1無無1.41.4渾濁渾濁9%HCl+3%HF+3%SA6029%HCl+3%HF+3%SA6021.91.