克深砂巖儲層具有溫度高(≥150℃)、儲層致密、容易受到傷害的特點,通常需要進行酸化來解除傷害。然而高溫砂巖儲層常規(guī)酸化步驟繁瑣,多次注強酸對油井管柱的損毀較為嚴重,且容易產(chǎn)生氟化鈣等二次沉淀傷害問題,急需簡化施工步驟,縮短作業(yè)周期,因此使用一步酸酸化的工藝技術(shù)。一步酸酸液體系中最主要的成分為螯合劑,本文首先通過文獻調(diào)研和滴定實驗,選擇并測定了6種螯合劑的螯合能力,優(yōu)選出不同條件下對鈣、鐵、鋁和硅都具有良好螯合能力的螯合劑CA-5#,其對不同金屬離子的螯合值達10~417mg/g。然后以土酸體系作為對比組,通過大量的巖粉溶蝕實驗(101組),從多個角度篩選出具備耐高溫性能的弱酸性一步緩速酸體系:10%CA-5#+3%HF,5%CA-5#+5%甲酸(8%乙酸)+3%HF。實驗結(jié)果顯示該體系:(1)螯合能力強,pH11仍不產(chǎn)生沉淀,說明能夠有效抑制二次沉淀;(2)溶蝕能力較好,常溫和高溫(150℃和160℃)條件下,溶蝕率在28%~45%;(3)該體系具有緩速和緩蝕性能。本文將對溶蝕反應(yīng)前后巖粉進行X-射線衍射礦物成分分析,對溶蝕后酸液進行發(fā)射光譜(ICP)分析,確定酸液中金屬離子濃度,從而研究一步酸酸液體系改造機理。最后通過巖心流動實驗,驗證了一步酸酸液體系的作用效果,改造后滲透率增加明顯。本文所優(yōu)選一步酸酸液體系,可大大縮短作業(yè)時間,降低作業(yè)成本,提高酸化效果,對高溫砂巖儲層酸化改造有著重要的意義。
【學(xué)位單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE357.2
【部分圖文】：

圖 1.1 酸化工藝流動模型流程圖Fig. 1.1 The chart of flow model of acidizing process巖心在真空條件下飽和 5%的 NH4Cl 溶液 5 小時，在酸液注入之前，巖心加熱到測試溫度至少 2 小時以上，保證酸液流動過程在設(shè)定的溫度下進行。通常在加熱過程中使用恒速 1mL/min 注入 5%的 NH4Cl。等注入過程溫度穩(wěn)定后改變注入速度為 5mL/min 并定該流速下滲透率值，然后降低速率為 2mL/min 恒速注入再測量一次滲透率值，將兩次測定結(jié)果求取平均值即滲透率的初始值。酸液注入階段，恒速 2mL/min 注入。注酸結(jié)束后再用 5%的 NH4Cl 溶液分別在 2mL/min 和 5mL/mi下滲透率的平均值來獲取酸化后的滲透率[21]。巖心滲透率計算公式如下：110iiAPtVLK （1.1）其中，K 為巖心滲透率，（μm2）；μ 為流體粘度（mPa s）；L 為巖心長度（cm）

能夠獲得的現(xiàn)場施工后返蝕實驗后的殘酸離子濃度巖粉與酸液體系溶蝕后的及離子濃度，或巖心流動改造中二次沉淀生成情況研究應(yīng)用現(xiàn)狀特點以及螯合金屬離子形離不斷釋放氫離子，同時3+等金屬離子形成穩(wěn)定絡(luò)合劑 EDTA 的螯合作用，螯金屬離子 M，由于較強的

圖 1.3 螯合酸酸度曲線測試結(jié)果Fig. 1.3 The test results curve of chelating acid示，在一定質(zhì)量濃度（5%，10%，15%）的螯合酸溶液中 變化很小，隨著滴加過程進行 pH 值緩慢升高，且隨著同的性質(zhì)，等螯合酸與 NaOH 消耗完螯合酸中逐步電離的增大。螯合酸中的氫離子并非一次性電離，隨著氫離子不斷為體系提供氫離子[25]，具有緩速的性能。，螯合酸作為一種大分子酸，通過化學(xué)吸附和物理吸附的表面，特別是粘土礦物，這一作用會一定程度上限值礦定程度上減緩反應(yīng)速率，尤其是與粘土礦物的反應(yīng)。的螯合性能中主體酸進入地層主要發(fā)生 HF 與硅鋁酸鹽和氟鋁酸鹽的形成的沉淀包括：硅酸鹽、鋁酸鹽、氟化鈣，氫氧化鐵
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本文編號：2888356