多氫酸酸液體系的溶蝕性能評價研究

李軍

摘要：油田砂巖類儲層主要是以硅酸鹽顆粒、石英以及長石等所構(gòu)成，而砂巖儲層酸化技術(shù)的作用即為采用酸液來溶解儲層巖石空隙當(dāng)中的各類膠結(jié)物以及堵塞物，用以提高儲層巖石的滲流能力。在進(jìn)行砂巖儲層的酸化時，主要使用鹽酸或氫氟酸。其中，鹽酸的作用為溶解儲層當(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。由于溶蝕試驗是在實驗室條件下進(jìn)行，而在現(xiàn)場實際酸化處理過程當(dāng)中，巖石不同的組成等都會造成溶蝕性的不同，因而室內(nèi)實驗得到的數(shù)值為儲層巖石的最大溶解性。采用高3624典型稠油區(qū)塊儲層巖心進(jìn)行酸化試驗，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：TQ 028 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1671-0460（2017）01-0035-02

多氫酸酸化技術(shù)是砂巖儲層勘探、試油和注水開發(fā)過程中重要的投產(chǎn)和增產(chǎn)措施，對于增加油井產(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，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 實驗準(zhǔn)備階段

試驗方法：失重法。

試驗樣品：儲層巖粉。

試驗溫度：80℃。

溶蝕時間：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

通過表1當(dāng)中的實驗結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，鹽酸對于區(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)實驗的過程當(dāng)中，鹽酸為過量，因而本區(qū)塊進(jìn)行實際酸化處理時，鹽酸濃度應(yīng)當(dāng)采用室內(nèi)溶蝕效果低到中時的鹽酸濃度，建議采用8%～10%。

2.2 巖芯與土酸的溶蝕試驗

高3624塊儲層巖石土酸溶蝕率實驗結(jié)果見表2。

通過表2當(dāng)中的實驗結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，土酸對于儲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，往往會對儲層巖石的結(jié)構(gòu)造成破壞，并且會導(dǎo)致大量的次生沉淀物出現(xiàn)，所以從保護(hù)儲層的角度考慮，不建議現(xiàn)場使用濃度較高的土酸來進(jìn)行酸化處理。在需要使用土酸來進(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

通過表3當(dāng)中的實驗結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，氟硼酸對于儲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，與儲層巖石反應(yīng)的溶蝕率增量減緩較快。在綜合儲層巖石結(jié)構(gòu)和強度的情況下，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

通過表4當(dāng)中的實驗結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，多氫酸體系對區(qū)塊儲層巖石粉末的溶蝕率也較高。但在體系中氫氟酸濃度超過一定范圍之后，隨著多氫酸體系當(dāng)中氫氟酸濃度的上升，對巖石粉末的溶蝕率反而會出現(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

通過對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。