酸化用酸和其添加剂.ppt

第 7 章 酸化用酸及酸化用添加剂 第7章 酸化用酸及添加剂7.1 酸化用酸 （1）盐酸 作用1：溶解堵塞油水井的腐蚀产物，恢复地层的渗透性。 （1）盐酸 一般使用稀酸，而浓酸使用的目的是使酸能酸化深远地层，同时由于浓酸处理可产生大量二氧化碳，并提高乏酸（酸处理后的酸）的粘度，使它及其中悬浮的岩屑易排出地层。 （2）氢氟酸 作用1：可除去地层渗滤面的粘土堵塞，恢复地层渗 透性： （3）土酸 （4）磷酸 作用一：磷酸可解除腐蚀产物的堵塞 （5）硫酸 作用一：溶解渗滤面和近井地带的堵塞物，恢复地层的渗透性 （6）氨基磺酸 作用一：溶解渗滤面和近井地带的腐蚀产物，恢复地 层的渗透性 （6）氨基磺酸 作用一：溶解渗滤面和近井地带的腐蚀产物，恢复地 层的渗透性 （6）氨基磺酸 作用二：溶解渗滤面和近井地带的碳酸岩，提高地 层的渗透性 （6）氨基磺酸 不能用于温度超过90℃ 的地层。 （7）低分子羧酸 （7）低分子羧酸 （1）缓速剂 （1）缓速剂 乳化酸： （1）缓速剂 ①吸附膜型缓蚀剂 Mannich碱类 Mannich碱是甲醛、胺与一个含有活泼氢原子的化合物的缩合反应产物。 含有活泼氢原子的化合物可以是丙酮、苯乙酮、环己酮、乙酰乙酸、丙二酸、苯酚、炔类、吲哚、喹啉等。 胺类可以是二甲胺、二乙胺、环己胺、乙二胺、二乙烯三胺等。 ②“中间相”型缓蚀剂 炔醇的化学吸附 炔醇在金属表面的化学吸附，主要归功于分子中含有的氧和叁键： A.炔醇分子中O 原子的孤对电子能够与Fe原子空的d 电子轨道形成配价键。 B.炔醇分子中的π电子云向金属上的空白轨道偏移, π成键轨道与金属原子的杂化轨道(空轨道) 相互交盖, 形成σ 三中心配价键, 同时金属原子填充有电子dp 杂化轨道与对称性相匹配的π*反键轨道相交盖, 形成三中心配价键(反馈键)。 炔醇分子首先通过化学吸附浓集在金属表面，提供了炔醇90%以上的缓蚀率。 炔醇的二次反应 炔醇的二次反应 （3）铁稳定剂 钢铁腐蚀产物（如氧化铁、硫化亚铁）和含铁矿物（如菱铁矿、赤铁矿）在酸中的溶解，都可在乏酸中产生Fe2+和Fe3+。 （3）铁稳定剂 Fe2+ pH≥ 7.7开始沉淀 Fe3+ pH≥ 2.2开始沉淀 乏酸 pH4~6 （3）铁稳定剂 螯合或络合Fe3+ Fe3+ 还原为Fe2+ 既还原又螯合 ①络合剂或螫合剂 可与Fe3+络合或螫合，使它在乏酸中不发生水解。 ②还原剂 将Fe3+还原至Fe2+，达到稳定的目的。 （4）防乳化剂 原油中的天然表面活性剂、加入酸中的表面活性剂以及酸化产生的岩石微粒（粒径小于1 μ m），都有一定的乳化作用，它们可使原油与酸形成乳状液，影响乏酸的排出。 ①有分支结构的表面活性剂 防乳化机理：易于在界面上吸附，但不能稳定乳状液 ②互溶剂 防乳化机理：减少表面活性剂在原油和酸界面上吸附，使酸化过程形成的液珠易干聚并 。 （5）粘土稳定剂 ①酸 将粘土中的钠土转变氢土，起稳定作用。 属非永久性的粘土稳定剂：当地层恢复注水或采油时，地层水中的钠离子可通过离子交换逐渐将此氢土再转变为钠土而恢复它的膨胀性。 ②有机阳离子型聚合物 通过吸附起稳定粘土作用。 属永久性的粘土稳定剂：耐温、耐酸、耐盐、耐流体冲刷． （6）助排剂 ②增能剂 注酸液前，向地层注入一个段塞的增能剂，提高近井地带的压力，使乏酸易从地层排出。 高压氮气是最常用的增能剂。它由液氮产生．这类助排剂主要用于低压地层的酸化。 油井酸化过程中，一些原油与酸液接触后，体系中会产生以胶质、沥青质为主要成分的（软）固体，有的像粘稠的沥青，有的呈易脆的碳状物，称为酸化淤渣。 酸化淤渣产生机理 提高了胶质的极性，降低了胶质在油中的溶解度，一方面导致胶质容易从油相中析出发生自身聚合，另一方面也削弱了胶质对沥青质胶核的保护作用（胶溶能力降低）。 络合作用可能在不同沥青质和胶质之间发生，分别将不同沥青质和胶质桥接起来，使其体积增加，布郎运动减弱。 减弱甚至抵消了沥青质胶核的负电性。例如用含铁盐酸处理一个酸化时能生成淤渣的原油油样后，发现沥青质带有正电。这是一个酸化导致沥青质电性发生变化的证明。 （7）防淤渣剂 ①油溶性表面活性剂 脂肪酸、烷基苯磺酸等， 可按极性相近规则与胶质、沥青质中的含硫部分、含氮部分结合，减少胶质、沥青质与酸反应及与铁离子络合，起防淤渣作用； ②铁稳定剂 通过螯合酸中的Fe2+、Fe3+或将Fe3+还原为Fe2+，减少淤渣的生成 （8）润湿反转剂 酸中的缓蚀剂在油井近井地带吸附，可将地层的亲水表面反转为亲油表面，影响酸化效果。 ①表面活性剂 聚氧