多氫酸酸液體系的溶蝕性能評(píng)價(jià)研究

李軍

摘要：油田砂巖類儲(chǔ)層主要是以硅酸鹽顆粒、石英以及長(zhǎng)石等所構(gòu)成，而砂巖儲(chǔ)層酸化技術(shù)的作用即為采用酸液來(lái)溶解儲(chǔ)層巖石空隙當(dāng)中的各類膠結(jié)物以及堵塞物，用以提高儲(chǔ)層巖石的滲流能力。在進(jìn)行砂巖儲(chǔ)層的酸化時(shí)，主要使用鹽酸或氫氟酸。其中，鹽酸的作用為溶解儲(chǔ)層當(dāng)中的碳酸鹽類膠結(jié)物，氫氟酸的作用是溶解包括黏土礦物以及膠結(jié)物在內(nèi)的所有砂巖礦物。由于溶蝕試驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行，而在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際酸化處理過(guò)程當(dāng)中，巖石不同的組成等都會(huì)造成溶蝕性的不同，因而室內(nèi)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)值為儲(chǔ)層巖石的最大溶解性。采用高3624典型稠油區(qū)塊儲(chǔ)層巖心進(jìn)行酸化試驗(yàn)，選擇采用酸液的類型，并初步確定出可用酸液的濃度。

關(guān)鍵詞：多氫酸；酸化；溶蝕

中圖分類號(hào)：TQ 028 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1671-0460（2017）01-0035-02

多氫酸酸化技術(shù)是砂巖儲(chǔ)層勘探、試油和注水開發(fā)過(guò)程中重要的投產(chǎn)和增產(chǎn)措施，對(duì)于增加油井產(chǎn)能、降低注水井注入壓力、降低油水井表皮系數(shù)、改造儲(chǔ)層滲透率能發(fā)揮十分重要的作用。遼河油田稠油井占總井?dāng)?shù)70%以上，一方面部分新井在鉆井或者開采過(guò)程中都面臨油層污染堵塞等問題，而需要采用蒸汽吞吐的開采方式時(shí)，注汽壓力偏高，甚至出現(xiàn)注不進(jìn)等情況。另一方面，隨著注水井的不斷增加，由于早期注入水質(zhì)不達(dá)標(biāo)、注入干線壓力低、注入水與地層不配伍等問題，導(dǎo)致注水壓力越來(lái)越高，甚至有些注水井即使使用增注泵也注不進(jìn)，直接影響到采油原油上產(chǎn)突出問題，而多氫酸酸化技術(shù)的研究與應(yīng)用，能夠解決以上技術(shù)難題。

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段

試驗(yàn)方法：失重法。

試驗(yàn)樣品：儲(chǔ)層巖粉。

試驗(yàn)溫度：80℃。

溶蝕時(shí)間：2h。

酸液：鹽酸、鹽酸+氫氟酸、鹽酸+氟硼酸和多氫酸。

酸液用量：50mL。

2 多氫酸酸液體系的溶蝕性能

2.1 巖芯與鹽酸的溶蝕試驗(yàn)

通過(guò)表1當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，鹽酸對(duì)于區(qū)塊巖石粉末的溶蝕率較低，最高溶蝕率為6.44%，最低溶蝕率為5.18%。此外，隨著鹽酸濃度的逐漸升高，溶蝕率也不斷增大增加。由于在室內(nèi)溶蝕反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中，鹽酸為過(guò)量，因而本區(qū)塊進(jìn)行實(shí)際酸化處理時(shí)，鹽酸濃度應(yīng)當(dāng)采用室內(nèi)溶蝕效果低到中時(shí)的鹽酸濃度，建議采用8%～10%。

2.2 巖芯與土酸的溶蝕試驗(yàn)

高3624塊儲(chǔ)層巖石土酸溶蝕率實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

通過(guò)表2當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，土酸對(duì)于儲(chǔ)層巖石粉末的溶蝕率較高，且隨著土酸濃度的逐漸升高，溶蝕率也不斷增大增加，其最低溶蝕率為16.22%，最高為27.08%。在土酸體系的濃度較高時(shí)，往往會(huì)對(duì)儲(chǔ)層巖石的結(jié)構(gòu)造成破壞，并且會(huì)導(dǎo)致大量的次生沉淀物出現(xiàn)，所以從保護(hù)儲(chǔ)層的角度考慮，不建議現(xiàn)場(chǎng)使用濃度較高的土酸來(lái)進(jìn)行酸化處理。在需要使用土酸來(lái)進(jìn)行酸化處理的情況下，結(jié)合鹽酸溶蝕結(jié)果，建議土酸體系當(dāng)中使用氫氟酸的濃度范圍為1%～2.0%。

2.3 巖芯與氟硼酸的溶蝕試驗(yàn)

通過(guò)表3當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，氟硼酸對(duì)于儲(chǔ)層巖石粉末的溶蝕率基本與土酸相當(dāng)，并且隨著酸液濃度的逐漸升高，溶蝕率也不斷增大增加，但隨著濃度的逐漸增加，與儲(chǔ)層巖石反應(yīng)的溶蝕率增量減緩較快。在綜合儲(chǔ)層巖石結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的情況下，氟硼酸的合理濃度使用范圍為8%～10%。

2.4 巖芯與多氫酸的溶蝕試驗(yàn)

通過(guò)表4當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，多氫酸體系對(duì)區(qū)塊儲(chǔ)層巖石粉末的溶蝕率也較高。但在體系中氫氟酸濃度超過(guò)一定范圍之后，隨著多氫酸體系當(dāng)中氫氟酸濃度的上升，對(duì)巖石粉末的溶蝕率反而會(huì)出現(xiàn)下降，由此能夠確定該區(qū)塊不適合采用濃度較大的HF。結(jié)合對(duì)于多氫酸體系特性的研究結(jié)果，最終確定多氫酸體系濃度的合理范圍是3%HCl+6%MH+2%～4%HF。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)多種酸液體系的溶蝕性能進(jìn)行分析，確定了各種酸液的合理濃度選擇范圍，即鹽酸濃度8～10%；氫氟酸濃度1%～2.0%；氟硼酸濃度8%～10%；多氫酸體系濃度可選擇3%HCl+6%MH+2%～4%HF。