酸化讲稿.ppt

《酸化讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酸化讲稿.ppt（169页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于酸化第一页，讲稿共一百六十九页哦第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 酸酸 洗洗:Acid Wash基质酸化基质酸化:Matrix Acidizing 酸酸 压压:Acid Fracturing第二页，讲稿共一百六十九页哦清洗：清洗：井井 筒筒 射孔眼射孔眼 方式：方式：方式：方式：正正正正 洗洗洗洗 反反反反 洗洗洗洗压裂车压裂车第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 酸洗酸洗第三页，讲稿共一百六十九页哦 施工压力施工压力：无外力或轻微搅动。注入速度注入速度：不流动或沿井筒的正、反循环。

2、酸流动、溶蚀方式酸流动、溶蚀方式：溶蚀井壁及射孔孔眼。适适用用范范围围：砂岩、碳酸盐岩储层表皮解堵或射孔孔眼清洗、井筒结垢及丝扣油的清除。第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 酸洗酸洗第四页，讲稿共一百六十九页哦 酸酸酸酸 化：地化：地化：地化：地 层层层层 方式：方式：方式：方式：油管注液油管注液油管注液油管注液 套管注液套管注液套管注液套管注液 环空注液环空注液环空注液环空注液封隔器封隔器 压裂车压裂车压裂车压裂车第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类

3、基质酸化基质酸化第五页，讲稿共一百六十九页哦 施工压力：施工压力：Ps Pi PF。注入速度：注入速度：大于储层极限吸液速度。大于储层极限吸液速度。酸流动、溶蚀方式：酸流动、溶蚀方式：形成人工裂缝，沿裂缝流动反应，形成人工裂缝，沿裂缝流动反应，有效作用距离可达几十到上百米。有效作用距离可达几十到上百米。适用范围：适用范围：在碳酸盐岩储层中形成人工裂缝，解除在碳酸盐岩储层中形成人工裂缝，解除近井带污染，改变储层流型，沟通深部油气区，可大幅度近井带污染，改变储层流型，沟通深部油气区，可大幅度提高油气井产量。提高油气井产量。第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理一

4、、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 压裂酸化压裂酸化第八页，讲稿共一百六十九页哦 S、K、Kd、rd、rw的物理意义；的物理意义；渗渗透透率率污污染染所所引引起起的的表表皮皮系系数数的的影影响响比比污污染染深深度度的的影响要大得多。影响要大得多。第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析井底附近储层受污染后的表皮系数可由表示，常用于井底附近储层受污染后的表皮系数可由表示，常用于评估渗透率污染的相对程度和污染深度评估渗透率污染的相对程度和污染深度 第九页，讲稿共一百六十九页哦第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化

5、增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析rerdrwk0kd图封闭油藏污染井模型示意图图封闭油藏污染井模型示意图评估伤害井评估伤害井产能下降程度产能下降程度评估伤害井评估伤害井酸化增产幅度酸化增产幅度评估无伤害井评估无伤害井酸化增产幅度酸化增产幅度第十页，讲稿共一百六十九页哦第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析储层污染引起的产量下降储层污染引起的产量下降 第十一页，讲稿共一百六十九页哦第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、

6、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析第十二页，讲稿共一百六十九页哦 酸酸酸酸液液液液挤挤挤挤入入入入孔孔孔孔隙隙隙隙或或或或天天天天然然然然裂裂裂裂缝缝缝缝与与与与其其其其发发发发生生生生反反反反应应应应，溶溶溶溶蚀蚀蚀蚀孔孔孔孔壁壁壁壁或裂缝壁面，增大孔径或扩大裂缝，提高储层的渗流能力；或裂缝壁面，增大孔径或扩大裂缝，提高储层的渗流能力；或裂缝壁面，增大孔径或扩大裂缝，提高储层的渗流能力；或裂缝壁面，增大孔径或扩大裂缝，提高储层的渗流能力；溶溶溶溶蚀蚀蚀蚀孔孔孔孔道道道道或或或或天天天天然然然然裂裂裂裂缝缝缝缝中中中中的的的的堵堵堵堵塞塞塞塞物物物物质质质质，破破破破坏坏坏坏泥泥

7、泥泥浆浆浆浆、水水水水泥泥泥泥及及及及岩岩岩岩石石石石碎碎碎碎屑屑屑屑等等等等堵堵堵堵塞塞塞塞物物物物的的的的结结结结构构构构，使使使使之之之之与与与与残残残残酸酸酸酸液液液液一一一一起起起起排排排排出出出出储储储储层层层层，疏疏疏疏通通通通流流流流动动动动通通通通道道道道，解解解解除除除除堵堵堵堵塞塞塞塞物物物物的的的的影影影影响响响响，恢恢恢恢复复复复储储储储层层层层原原原原有有有有的的的的渗渗渗渗流流流流能能能能力。力。力。力。第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析1.1.基质酸化增产原理基质酸化增产

8、原理 第十三页，讲稿共一百六十九页哦 储储层层严严重重污污染染时时，基基基基质质质质酸酸酸酸化化化化处处处处理理理理可可可可大大大大幅幅幅幅度度度度提提提提高高高高油油油油气气气气井井井井产产产产量量量量；对对对对污污污污染染染染储储储储层层层层，基基基基质质质质酸酸酸酸化化化化一一一一般般般般可可可可获获获获得得得得较较较较好好好好增增增增产效果。产效果。产效果。产效果。无污染储层，无污染储层，无污染储层，无污染储层，基质酸化处理效果甚微。基质酸化处理效果甚微。基基基基质质质质酸酸酸酸化化化化解解解解除除除除污污污污染染染染带带带带储储储储层层层层污污污污染染染染后后后后，均均均均匀匀匀匀改

9、改改改善善善善区区区区不不不不宜宜宜宜过过过过大，以解除污染带储层污染为主要任务。大，以解除污染带储层污染为主要任务。大，以解除污染带储层污染为主要任务。大，以解除污染带储层污染为主要任务。第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析1.1.基质酸化增产原理基质酸化增产原理 第十四页，讲稿共一百六十九页哦l l压压压压裂裂裂裂酸酸酸酸化化化化形形形形成成成成裂裂裂裂缝缝缝缝，增增增增大大大大渗渗渗渗流流流流面面面面积积积积，改改改改善油气流动方式，降低井附近的渗流阻力。善油气流动方式，降低井附近的渗流阻力。善油气

10、流动方式，降低井附近的渗流阻力。善油气流动方式，降低井附近的渗流阻力。l l消除井壁附近的储层污染。消除井壁附近的储层污染。消除井壁附近的储层污染。消除井壁附近的储层污染。l l沟沟沟沟通通通通井井井井筒筒筒筒附附附附近近近近的的的的高高高高渗渗渗渗透透透透带带带带、储储储储层层层层深深深深部部部部裂裂裂裂缝系统及油气区。缝系统及油气区。缝系统及油气区。缝系统及油气区。l l不能用于砂岩储层。不能用于砂岩储层。不能用于砂岩储层。不能用于砂岩储层。第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析2.2.压裂酸化增产原理

11、压裂酸化增产原理 第十五页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 l化学当量、化学平衡及反应速度是酸化处理选用酸化学当量、化学平衡及反应速度是酸化处理选用酸时必须考虑的三个相关的化学因素。时必须考虑的三个相关的化学因素。l酸与储层矿物作用的化学当量与反应物及生成物的酸与储层矿物作用的化学当量与反应物及生成物的分子个数比有关。分子个数比有关。l与酸的化学当量有关的参数之一是溶解力与酸的化学当量有关的参数之一是溶解力l酸岩反应及其产物既重要而又复杂。酸岩反应及其产物既重要而又复杂。第十六页，讲稿共一百六十九页哦化学当量：化学当量：化学当量：化学当量

12、：参加反应的各种反应物及生成物的比例。参加反应的各种反应物及生成物的比例。参加反应的各种反应物及生成物的比例。参加反应的各种反应物及生成物的比例。化化化化学学学学当当当当量量量量、化化化化学学学学平平平平衡衡衡衡及及及及反反反反应应应应速速速速度度度度是是是是酸酸酸酸化化化化处处处处理理理理选选选选用用用用酸酸酸酸时时时时必必必必须考虑的化学因素。须考虑的化学因素。须考虑的化学因素。须考虑的化学因素。酸酸酸酸与与与与储储储储层层层层矿矿矿矿物物物物作作作作用用用用的的的的化化化化学学学学当当当当量量量量与与与与反反反反应应应应物物物物及及及及生生生生成成成成物物物物的的的的分分分分子子子子个个

13、个个数比有关。数比有关。数比有关。数比有关。第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量第十七页，讲稿共一百六十九页哦酸岩化学酸岩化学反应当量反应当量酸岩化学酸岩化学反应产物反应产物第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量第十八页，讲稿共一百六十九页哦 碳酸盐岩是靠化学及生物化学的水相沉积或由碎屑搬碳酸盐岩是靠化学及生物化学的水相沉积或由

14、碎屑搬碳酸盐岩是靠化学及生物化学的水相沉积或由碎屑搬碳酸盐岩是靠化学及生物化学的水相沉积或由碎屑搬运形成。运形成。运形成。运形成。碳酸盐岩的主要矿物成分是碳酸盐岩的主要矿物成分是碳酸盐岩的主要矿物成分是碳酸盐岩的主要矿物成分是方解石方解石方解石方解石(CaCO3 3)和和和和白云石白云石CaMg(COCaMg(CO3 3)2 2。若方解石含量大于若方解石含量大于若方解石含量大于若方解石含量大于50%50%，则为石灰岩；若白云岩含量大于，则为石灰岩；若白云岩含量大于，则为石灰岩；若白云岩含量大于，则为石灰岩；若白云岩含量大于50%，则为白云岩。，则为白云岩。若杂质含量大于若杂质含量大于50%50

15、%，则可视为非碳酸盐岩。，则可视为非碳酸盐岩。，则可视为非碳酸盐岩。，则可视为非碳酸盐岩。第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量1.1.酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量 第十九页，讲稿共一百六十九页哦 碳酸盐岩储层酸化常用碳酸盐岩储层酸化常用碳酸盐岩储层酸化常用碳酸盐岩储层酸化常用盐酸盐酸盐酸盐酸 典型反应典型反应典型反应典型反应 2HCl+CaCO2HCl+CaCO3 3CaClCaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2

16、 4HCl+CaMg(CO 4HCl+CaMg(CO3 3)2 2CaClCaCl2 2+MgCl+MgCl2 2+2CO+2CO2 2+2H+2H2 2OO 第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量1.1.酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量 第二十页，讲稿共一百六十九页哦 从反应式中可看出反应的化学当量。从反应式中可看出反应的化学当量。考虑反应式中各种组分的分子量考虑反应式中各种组分的分子量考虑反应式中各种组分的分子量考虑反应式中各

17、种组分的分子量,便可算出溶解一便可算出溶解一便可算出溶解一便可算出溶解一定量碳酸盐所需的酸量、反应生成物的数量以及其它化定量碳酸盐所需的酸量、反应生成物的数量以及其它化定量碳酸盐所需的酸量、反应生成物的数量以及其它化定量碳酸盐所需的酸量、反应生成物的数量以及其它化学当量数据。学当量数据。学当量数据。学当量数据。第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量1.1.酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量 第二十一页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二

18、节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量1.1.酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量 不同浓度盐酸与碳酸钙和碳酸钙镁作用情况表不同浓度盐酸与碳酸钙和碳酸钙镁作用情况表第二十二页，讲稿共一百六十九页哦酸的溶解能力酸的溶解能力酸的溶解能力酸的溶解能力第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量 反应酸单位体积溶解的岩石体积。

19、用表示反应酸质量与溶解的岩石质量之比。第二十三页，讲稿共一百六十九页哦 方解石与方解石与100%HCl100%HCl反应的反应的 100100为：为：100.091 石灰岩溶解克数石灰岩溶解克数 100=1.372 36.52 100%盐酸反应克数盐酸反应克数 方解石与方解石与15%HCl15%HCl反应的反应的 100100为：为：石灰岩溶解质量石灰岩溶解质量15=0.15100=0.206 15%盐酸反应质量盐酸反应质量第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量

20、第二十四页，讲稿共一百六十九页哦 定义为：反应酸单位体积所能溶解的岩石体积定义为：反应酸单位体积所能溶解的岩石体积(并并用用X X表示表示)。对于浓度为对于浓度为15%(15%(重量重量)的盐酸计算结果为：的盐酸计算结果为：酸的体积溶解能力酸的体积溶解能力第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量第二十五页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩

21、反应化学当量一、酸岩反应化学当量第二十六页，讲稿共一百六十九页哦 砂岩主要是由砂粒和胶结物组成。砂岩主要是由砂粒和胶结物组成。砂粒主要是由石英砂粒主要是由石英SiO2、长石。、长石。胶结物主要由粘土和碳酸盐类及硅质、铁质胶胶结物主要由粘土和碳酸盐类及硅质、铁质胶结物组成。结物组成。砂岩化学成分砂岩化学成分第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量2.2.酸与砂岩的化学反应及反应当量酸与砂岩的化学反应及反应当量 第二十七页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节

22、 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量2.2.酸与砂岩的化学反应及反应当量酸与砂岩的化学反应及反应当量 第二十八页，讲稿共一百六十九页哦 砂岩储层酸化常用砂岩储层酸化常用土酸（盐酸土酸（盐酸土酸（盐酸土酸（盐酸+氢氟酸）氢氟酸）氢氟酸）氢氟酸）。典型反应：氢氟酸与硅质或碳酸盐岩反应简单；与粘典型反应：氢氟酸与硅质或碳酸盐岩反应简单；与粘典型反应：氢氟酸与硅质或碳酸盐岩反应简单；与粘典型反应：氢氟酸与硅质或碳酸盐岩反应简单；与粘土或长石等硅酸盐反应复杂。土或长石等硅酸盐反应复杂。土或长石

23、等硅酸盐反应复杂。土或长石等硅酸盐反应复杂。表表表表7-57-57-57-5 氢氟酸与硅酸钠的反应代表了砂岩基质硅酸盐的反应。氢氟酸与硅酸钠的反应代表了砂岩基质硅酸盐的反应。氢氟酸与硅酸钠的反应代表了砂岩基质硅酸盐的反应。氢氟酸与硅酸钠的反应代表了砂岩基质硅酸盐的反应。第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量2.2.酸与砂岩的化学反应及反应当量酸与砂岩的化学反应及反应当量 第二十九页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学

24、反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量2.2.酸与砂岩的化学反应及反应当量酸与砂岩的化学反应及反应当量 第三十页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量2.2.酸与砂岩的化学反应及反应当量酸与砂岩的化学反应及反应当量 第三十一页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩

25、化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 1.1.砂岩储层酸化反应产物状态砂岩储层酸化反应产物状态第三十二页，讲稿共一百六十九页哦 氢氟酸溶解砂岩矿物时形成产物比较复杂。氢氟酸溶解砂岩矿物时形成产物比较复杂。氢氟酸溶解砂岩矿物时形成产物比较复杂。氢氟酸溶解砂岩矿物时形成产物比较复杂。反应副产物溶解度较小，其中某些浓度达到溶解度反应副产物溶解度较小，其中某些浓度达到溶解度反应副产物溶解度较小，其中某些浓度达到溶解度反应副产物溶解度较小，其中某些浓度达到溶解度极限即可能沉淀。极限即可能沉淀。极限即可能沉淀。极限即可能沉淀。酸液混合物消耗而导

26、致的液相酸液混合物消耗而导致的液相酸液混合物消耗而导致的液相酸液混合物消耗而导致的液相pHpH的增加，构成了的增加，构成了的增加，构成了的增加，构成了沉淀形成的动力。沉淀形成的动力。沉淀形成的动力。沉淀形成的动力。第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 1.1.砂岩储层酸化反应产物状态砂岩储层酸化反应产物状态第三十三页，讲稿共一百六十九页哦CaClCaClCaClCaCl2 2 2 2状态分析状态分析状态分析状态分析 根据化学反应方程式可知，根据化学反应

27、方程式可知，根据化学反应方程式可知，根据化学反应方程式可知，1 1mm3 32828浓度的盐酸和碳浓度的盐酸和碳浓度的盐酸和碳浓度的盐酸和碳酸钙反应，生成酸钙反应，生成酸钙反应，生成酸钙反应，生成486486kgkg的氯化钙。的氯化钙。的氯化钙。的氯化钙。假设全部溶解于水，则此时氯化钙水溶液的重量浓假设全部溶解于水，则此时氯化钙水溶液的重量浓度为：度为：氯化钙重量氯化钙重量氯化钙重量氯化钙重量 w%w%=35%=35%全部水重量氯化钙重量全部水重量氯化钙重量全部水重量氯化钙重量全部水重量氯化钙重量第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反

28、应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 2.2.碳酸盐岩储层酸化反应产物状态碳酸盐岩储层酸化反应产物状态第三十四页，讲稿共一百六十九页哦不同温度条件下氯化钙溶解度第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 CaClCaClCaClCaCl2 2 2 2状态分析状态分析状态分析状态分析二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 2.2.碳酸盐岩储层酸化反应产物状态碳酸盐岩储层酸化反应产物状态第三十五页，讲稿共一百六十九页哦l lCaClCaCl2 2溶解度随温

29、度升高而增大。溶解度随温度升高而增大。溶解度随温度升高而增大。溶解度随温度升高而增大。l l 储层中滞留的残酸液酸性环境会使储层中滞留的残酸液酸性环境会使储层中滞留的残酸液酸性环境会使储层中滞留的残酸液酸性环境会使CaClCaCl2 2盐类的溶解盐类的溶解盐类的溶解盐类的溶解度更大。度更大。度更大。度更大。l l CaClCaCl2 2极易溶于水。在极易溶于水。在极易溶于水。在极易溶于水。在3030溶解度为溶解度为溶解度为溶解度为52%52%。l在实际施工条件下，不会产生氯化钙沉淀，可以把在实际施工条件下，不会产生氯化钙沉淀，可以把残酸水当成水来考虑。残酸水当成水来考虑。第二节第二节第二节第二

30、节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 CaClCaClCaClCaCl2 2 2 2状态分析状态分析状态分析状态分析二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 2.2.碳酸盐岩储层酸化反应产物状态碳酸盐岩储层酸化反应产物状态第三十六页，讲稿共一百六十九页哦l 1mm3 328%28%浓度的盐酸和碳酸钙反应，生成浓度的盐酸和碳酸钙反应，生成193kg193kg重的二重的二重的二重的二氧化碳氧化碳氧化碳氧化碳;在标准状况下的体积为在标准状况下的体积为在标准状况下的体积为在标准状况下的体积为9898mm3 3。l l 在油

31、层条件下，在油层条件下，在油层条件下，在油层条件下，部分溶解于酸液中部分溶解于酸液中部分溶解于酸液中部分溶解于酸液中，部分呈，部分呈，部分呈，部分呈自由气状态自由气状态自由气状态自由气状态。l l COCO2 2的溶解度和储层温度、压力及残酸水中的氯化钙溶的溶解度和储层温度、压力及残酸水中的氯化钙溶的溶解度和储层温度、压力及残酸水中的氯化钙溶的溶解度和储层温度、压力及残酸水中的氯化钙溶解量有关。解量有关。解量有关。解量有关。第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成

32、物的状态 2.2.碳酸盐岩储层酸化反应产物状态碳酸盐岩储层酸化反应产物状态COCOCOCO2 2 2 2在储层条件下的状态在储层条件下的状态在储层条件下的状态在储层条件下的状态第三十七页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 2.2.碳酸盐岩储层酸化反应产物状态碳酸盐岩储层酸化反应产物状态COCOCOCO2 2 2 2在储层条件下的状态在储层条件下的状态在储层条件下的状态在储层条件下的状态第三十八页，讲稿共一百六十九页哦l l储层温

33、度愈高、残酸水中的氯化钙溶解量愈多、储层储层温度愈高、残酸水中的氯化钙溶解量愈多、储层储层温度愈高、残酸水中的氯化钙溶解量愈多、储层储层温度愈高、残酸水中的氯化钙溶解量愈多、储层压力愈低，压力愈低，压力愈低，压力愈低，COCO2 2愈难以溶解。愈难以溶解。愈难以溶解。愈难以溶解。l 假设储层温度为假设储层温度为7575o oC C，储层压力为，储层压力为20MPa20MPa，根据，根据，根据，根据COCO2 2的溶解度曲线可知，在以上储层条件下，每立方米的溶解度曲线可知，在以上储层条件下，每立方米残酸液中只能溶解残酸液中只能溶解5m5m3 3(标准标准标准标准)COCO2 2，剩下，剩下，剩下

34、，剩下9393mm3(标准标准标准标准)则仍则仍则仍则仍为气态。为气态。为气态。为气态。第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 2.2.碳酸盐岩储层酸化反应产物状态碳酸盐岩储层酸化反应产物状态COCOCOCO2 2 2 2在储层条件下的状态在储层条件下的状态在储层条件下的状态在储层条件下的状态第三十九页，讲稿共一百六十九页哦l酸酸处处理理后后，储储层层中中大大量量的的碳碳酸酸盐盐岩岩被被溶溶解解，增增加加了了裂裂缝缝的的空空间间体体积积，为为提提高高孔孔

35、隙隙度度和和渗渗透透性性提提供供了了必必要要条件。条件。l l反反反反应应应应后后后后的的的的残残残残酸酸酸酸是是是是溶溶溶溶有有有有少少少少量量量量COCO2 2的的CaCl2 2水水溶溶液液，同同时时有有部分部分COCO2呈小气泡状态分布于其中。呈小气泡状态分布于其中。呈小气泡状态分布于其中。呈小气泡状态分布于其中。l l 如如如如存存存存在在在在于于于于裂裂裂裂隙隙隙隙中中中中的的的的反反反反应应应应物物物物对对对对储储储储层层层层的的的的渗渗渗渗透透透透性性性性没没没没有有有有伤伤伤伤害害害害，通通通通过过过过排排排排液液液液可可可可以以以以排排排排出出出出储储储储层层层层，那那那那就

36、就就就为为为为提提提提高高高高储储储储层层层层的的的的渗渗渗渗透透透透性性性性能能能能创创创创造了条件。造了条件。造了条件。造了条件。第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 3.3.反应产物状态对渗流的影响反应产物状态对渗流的影响第四十页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 3.3.反应产物

37、状态对渗流的影响反应产物状态对渗流的影响酸化后溶液和地层的变化：酸化后溶液和地层的变化：氯化钙全部溶解于残酸导致氯化钙全部溶解于残酸导致溶液粘度溶液粘度升高；升高；残酸液和地层油可能会形成残酸液和地层油可能会形成乳状液乳状液；酸与金属设备和金属氧化物杂质反应生成酸与金属设备和金属氧化物杂质反应生成AlCAlC1 13 3、FeClFeCl3 3，当，当PHPH值值逐渐增加水解生成逐渐增加水解生成FeFe(O(OH H)3 3、AlAl(O(OH H)3 3等胶状物等胶状物；部分的部分的COCO2 2溶于酸液溶于酸液，COCO2 2大部分都滤失到了基质中，滞留在酸蚀大部分都滤失到了基质中，滞留在

38、酸蚀孔或裂缝中的仅有一小部分。孔或裂缝中的仅有一小部分。第四十一页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 3.3.反应产物状态对渗流的影响反应产物状态对渗流的影响高粘溶液高粘溶液，对渗流的影响：，对渗流的影响：有利：有利：由于粘度较高，携带固体微粒的能力较强，能由于粘度较高，携带固体微粒的能力较强，能把酸处理时从地层中脱落下来的微粒带走防止地层的把酸处理时从地层中脱落下来的微粒带走防止地层的堵塞；堵塞；不利：不利：由于其粘度较高，流

39、动阻力增大，对地层渗流由于其粘度较高，流动阻力增大，对地层渗流不利。不利。乳状液对流动的影响乳状液对流动的影响：形成乳状液有时相当稳定，其粘度有时高达几个帕形成乳状液有时相当稳定，其粘度有时高达几个帕秒，对地层渗流非常不利。秒，对地层渗流非常不利。第四十二页，讲稿共一百六十九页哦第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 二、酸岩反应生成物的状态二、酸岩反应生成物的状态 3.3.反应产物状态对渗流的影响反应产物状态对渗流的影响l胶状物对渗流的影响：胶状物对渗流的影响：胶状物是很难从地层中排出来的，形成了胶状

40、物是很难从地层中排出来的，形成了所谓二次沉淀，堵塞了地层裂缝，对渗流极为不利。所谓二次沉淀，堵塞了地层裂缝，对渗流极为不利。l溶解态的溶解态的COCO2 2和游离态的和游离态的COCO2 2对渗流的影响：对渗流的影响：有利：有利：压力逐渐降低时，游离态的压力逐渐降低时，游离态的COCO2 2开始膨胀，释放其能量开始膨胀，释放其能量,溶解态溶解态COCO2 2的开始从混合液中释放出来，将地层压力及气体能量传递给处理液，驱的开始从混合液中释放出来，将地层压力及气体能量传递给处理液，驱动滤失进基质的残酸液及部分地层流体反向滤失，使残酸液有效地排出。动滤失进基质的残酸液及部分地层流体反向滤失，使残酸液

41、有效地排出。不利：不利：游离状态的游离状态的COCO2 2对油气渗流有一定的不利影响，应从相渗透率和相对油气渗流有一定的不利影响，应从相渗透率和相饱和度的关系上作具体的研究分析。饱和度的关系上作具体的研究分析。第四十三页，讲稿共一百六十九页哦酸岩反应动力学酸岩反应动力学酸岩酸岩反应机理反应机理酸岩酸岩反应速度反应速度反应动力学反应动力学方方 程程反应动力学反应动力学参数测定参数测定第三节第三节 酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学 第四十四页，讲稿共一百六十九页哦 酸与碳酸盐岩的反应为酸岩复相反应，反应只酸与碳酸盐岩的反应为酸岩复相反应，反应只酸与碳酸盐岩的反应为酸岩复相反应，反应只酸与碳酸盐

42、岩的反应为酸岩复相反应，反应只在液固界面上进行。在液固界面上进行。在液固界面上进行。在液固界面上进行。液固两相界面的性质和大小都会影响复相反应的进液固两相界面的性质和大小都会影响复相反应的进液固两相界面的性质和大小都会影响复相反应的进液固两相界面的性质和大小都会影响复相反应的进行。行。行。行。酸与碳酸盐岩的反应历程：酸与碳酸盐岩的反应历程：H H H H+向岩石表面传递；向岩石表面传递；被吸附的被吸附的被吸附的被吸附的H H H H+在岩石表面反应；在岩石表面反应；在岩石表面反应；在岩石表面反应；反应产物通过传质离开岩石表面。反应产物通过传质离开岩石表面。反应产物通过传质离开岩石表面。反应产物

43、通过传质离开岩石表面。第三节第三节第三节第三节 酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学 一、酸岩化学反应机理一、酸岩化学反应机理 岩面Ca2+、Mg2+H+第四十五页，讲稿共一百六十九页哦一、酸岩化学反应机理一、酸岩化学反应机理 第三节第三节第三节第三节 酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学 第四十六页，讲稿共一百六十九页哦l 酸液里的酸液里的酸液里的酸液里的H H在岩面上与碳酸盐岩的反应是在岩面上与碳酸盐岩的反应是在岩面上与碳酸盐岩的反应是在岩面上与碳酸盐岩的反应是表面反应表面反应。对。对石灰岩储层来说，表面反应速度非常快

44、。石灰岩储层来说，表面反应速度非常快。l lH H在岩面上反应后，就在接近岩面的液层里堆积起在岩面上反应后，就在接近岩面的液层里堆积起生成物生成物Ca2、MgMg2 2、COCO2 2气泡。岩面附近这一堆积生成气泡。岩面附近这一堆积生成气泡。岩面附近这一堆积生成气泡。岩面附近这一堆积生成物的微薄液层，称为物的微薄液层，称为物的微薄液层，称为物的微薄液层，称为扩散边界层扩散边界层扩散边界层扩散边界层，该边界层与溶液内部的，该边界层与溶液内部的，该边界层与溶液内部的，该边界层与溶液内部的性质不同。性质不同。性质不同。性质不同。l l由于在边界层内存在着离子浓度差，反应物和生成物由于在边界层内存在着

45、离子浓度差，反应物和生成物由于在边界层内存在着离子浓度差，反应物和生成物由于在边界层内存在着离子浓度差，反应物和生成物就会在各自的离子浓度梯度作用下向相反的方向传递。就会在各自的离子浓度梯度作用下向相反的方向传递。就会在各自的离子浓度梯度作用下向相反的方向传递。就会在各自的离子浓度梯度作用下向相反的方向传递。l l 由于离子浓度差而产生的离子移动，称为离子的由于离子浓度差而产生的离子移动，称为离子的扩扩扩扩散作用散作用散作用散作用。一、酸岩化学反应机理一、酸岩化学反应机理 第三节第三节第三节第三节 酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学 第四十七页，讲稿共一百

46、六十九页哦l l 在离子交换过程中，因密度差异而产生的作用称为在离子交换过程中，因密度差异而产生的作用称为自然对流作用自然对流作用自然对流作用自然对流作用。实际酸处理时，酸液将按不同的流速流经。实际酸处理时，酸液将按不同的流速流经。实际酸处理时，酸液将按不同的流速流经。实际酸处理时，酸液将按不同的流速流经裂隙，裂隙，裂隙，裂隙，H H会发生对流传质。尤其是裂隙壁面十分粗糙，极会发生对流传质。尤其是裂隙壁面十分粗糙，极会发生对流传质。尤其是裂隙壁面十分粗糙，极会发生对流传质。尤其是裂隙壁面十分粗糙，极不规则容易形成旋涡，酸液的紊流流动，将会产生离子的不规则容易形成旋涡，酸液的紊流流动，将会产生离

47、子的不规则容易形成旋涡，酸液的紊流流动，将会产生离子的不规则容易形成旋涡，酸液的紊流流动，将会产生离子的强强强强迫对流作用迫对流作用迫对流作用迫对流作用。l l 酸液中的酸液中的酸液中的酸液中的H是通过对流是通过对流是通过对流是通过对流(包括自然对流和一定条件下的包括自然对流和一定条件下的包括自然对流和一定条件下的包括自然对流和一定条件下的强迫对流强迫对流强迫对流强迫对流)和扩散二种形式，透过边界层传递到岩面，和扩散二种形式，透过边界层传递到岩面，和扩散二种形式，透过边界层传递到岩面，和扩散二种形式，透过边界层传递到岩面，H透透透透过边界层达到岩面的速度，称为过边界层达到岩面的速度，称为过边界

48、层达到岩面的速度，称为过边界层达到岩面的速度，称为H H的传质速度的传质速度的传质速度的传质速度。一、酸岩化学反应机理一、酸岩化学反应机理 第三节第三节第三节第三节 酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学 第四十八页，讲稿共一百六十九页哦 酸与岩石的反应过程程进行的快慢，可用酸与岩石的酸与岩石的反应过程程进行的快慢，可用酸与岩石的酸与岩石的反应过程程进行的快慢，可用酸与岩石的酸与岩石的反应过程程进行的快慢，可用酸与岩石的反应速度来表示。反应速度来表示。反应速度来表示。反应速度来表示。酸岩反应速度：酸岩反应速度：酸岩反应速度：酸岩反应速度：单位时间内酸浓度的降低

49、值或用单单位时间内酸浓度的降低值或用单位时间内岩石单位面积的溶蚀量（或称溶蚀速度位时间内岩石单位面积的溶蚀量（或称溶蚀速度)。鲜鲜鲜鲜 酸：酸：酸：酸：未与岩石发生化学反应的酸液。未与岩石发生化学反应的酸液。余余余余 酸酸酸酸：酸酸酸酸岩岩岩岩反反反反应应应应过过过过程程程程中中中中，含含含含有有有有反反反反应应应应产产产产物物物物，但但但但未未未未失失失失去去去去反反反反应应应应性性性性的酸。的酸。的酸。的酸。残残残残 酸：酸：酸：酸：完全失去反应能力的酸液。完全失去反应能力的酸液。完全失去反应能力的酸液。完全失去反应能力的酸液。二、酸岩反应速度及动力学方程二、酸岩反应速度及动力学方程 1.

50、几个基本概念几个基本概念第三节第三节第三节第三节 酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学 第四十九页，讲稿共一百六十九页哦 根据质量作用定律，在温度、压力不变时，化学反根据质量作用定律，在温度、压力不变时，化学反根据质量作用定律，在温度、压力不变时，化学反根据质量作用定律，在温度、压力不变时，化学反应速度与各作用物质浓度的应速度与各作用物质浓度的应速度与各作用物质浓度的应速度与各作用物质浓度的m m m m次幂乘积成正比。次幂乘积成正比。次幂乘积成正比。次幂乘积成正比。对于酸岩反应对于酸岩反应(液固相反应液固相反应液固相反应液固相反应)来说，固相反应物的浓度来