当前课程知识点:采油工程 > 第九章 酸处理技术 > 9.2 砂岩储层土酸处理 > 9.2.1 砂岩储层酸化原理
同学们好
我们知道砂岩储层大部分时候
是采用水力压裂作为增产措施的
但是如果砂岩储层中
胶结物含量比较高
或者是堵塞比较严重的时候
也常常使用酸处理的方式进行增产
从本节开始我们学习
砂岩储层的酸化处理
本节我们介绍砂岩储层酸化原理
首先我们先看一下
砂岩储层酸处理
它的储层条件是什么
砂岩储层主要是由
砂粒与粒间胶结物构成的
砂粒的主要成分是石英和长石
而粒间胶结物呢
是硅酸岩
比如说粘土和碳酸岩
这样的一些物质组成
砂岩储层里的储集空间以及运移通道
是砂粒与砂粒之间的空隙
没有被胶结物充填的这些位置
砂岩储层进行酸处理的时候
就是通过酸溶液
将砂粒之间胶结物和部分的砂粒
或者是孔隙中的泥质堵塞物
或其它酸溶性的堵塞物
来恢复提高井底附近地层的渗透率
影响砂岩与酸反应效果的因素
有哪些呢
我们说一方面
是由它的化学组成
另外一方面就是表面积
这张表表达了不同的砂岩矿物的表面积
以及在酸中的溶解度
它的对比情况
通过这个对比我们发现
对于砂岩里面的主要成分石英长石
这些物质在盐酸中的溶解度
是非常低的
也就是不溶解的
也就意味着我们不能像
在碳酸岩中使用盐酸
进行酸处理一样来处理砂岩
我们采取什么样的酸处理液呢
这里面给出叫做土酸
可以看出
石英长石在土酸中
还是有一定的溶解度的
土酸是怎么起作用的
什么是土酸的组成呢
我们来看几个化学反应式
这几个反应式呢
分别给出的是氢氟酸跟碳酸钙
跟铝硅酸钙以及跟二氧化硅
它的反应情况
在砂岩中硅酸岩和二氧化硅
分别使用氢氟酸
可以跟它产生相应的反应
同时氢氟酸跟碳酸钙也有一定的反应
与碳酸钙的反应
生成了氟化钙二氧化碳和水
与铝硅酸钙的反应呢
也是生成了氟化钙 氟化铝 氟化硅
以及水
与石英的成分与二氧化硅的反应呢
生成了硅氟酸和水
我们说酸化的时候要处理酸液
它的成功情况
需要考虑到的是生成物的可溶性
以及生成物的可返排性
这里面生成物质有氟化钙
氟化钙在这里面是沉淀相
是在水溶液里面它是沉淀的
但是它的特性是
在酸性环境下它是可溶的
这是我们要注意的第一个要点
第二个要点就是
氢氟酸与砂岩中各种成分的
反应速度是不一样的
其中氢氟酸与碳酸岩的反应速度
是最快的
其次是硅酸岩以及石英
石英是最慢的
在这里面
我们如果希望氢氟酸去更多的反应
砂岩中最主要的成分
硅酸岩和二氧化硅
但是因为它跟碳酸钙的反应
也就是跟碳酸岩的反应是最快的
我们的氢氟酸
可能就会被碳酸钙碳酸岩
消耗掉了
而没有被充分的利用在
我们希望它起作用的这些地方
这是我们要关注的第二个要点
我们再来看盐酸跟碳酸岩的反应
它的速度比氢氟酸
与碳酸岩的反应速度还要快
这样的一个特点
能不能解决我们刚才说的那几个问题呢
首先盐酸与碳酸岩反应更快
我们使用一些盐酸
它就可以去事先反应掉碳酸钙
这些碳酸岩
而保留下了氢氟酸
去反应硅酸岩和二氧化硅
这是解决第一个问题
第二个问题就是盐酸
它会保持反应物中的一定的酸性
而这些酸性呢
可以使生成物质氟化钙
处于可溶的状态
因此采用一定比例的盐酸
和一定比例的氢氟酸混合
我们可以达到我们刚才所说的目的
这就是所谓的土酸
土酸是由10%到15%的盐酸
以及3%到8%的氢氟酸
混合而成的一种酸
我们称它为土酸
土酸的酸化原理
就是依靠土酸溶液中的盐酸
溶蚀碳酸岩类的物质
并且维持了酸液中比较低的pH值
依靠氢氟酸来溶蚀泥质成分
和部分的石英颗粒
这样的一种组合酸的方式
就解决了我们刚才所说的
反应速度不同
而且要保证反应液里面
有一定酸性这样的要求
这就是我们介绍的土酸的酸化原理
这节的内容我们就介绍到这里
同学们 再见
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