酸化解堵体系的现状及发展

油田化学解堵技术研究与探讨摘要：油田进入含水期开发后，由于水的热力学不稳定性和化学不相容性，地层伤害、井筒结垢等问题时有发生。

作为三次采油的重要方法之一--聚合物驱油技术在获得较好的增油降水效果的同时，注入的聚合物也常造成油水井近井地带的堵塞。

本文主要对油水井近井地带堵塞原因诊断和聚合物凝胶堵塞的化学解堵技术进行了研究。

关键词：油井堵塞诊断聚合物化学解堵稠油解堵原理一、油井堵塞概述油井堵塞是油气层伤害的表现之一。

在进行钻井、完井、采油、增产、修井等各种作业时，储集层近井地带流体(包括液流、气流或多相流)产出或注人能力有任何障碍出现时，油气层伤害也就随之产生了。

不论是钻井、采油、注水开发，还是在提高采收率的各种作业中，油井堵塞问题都是普遍存在的。

在钻井完井过程中存在钻井液的的固相颗粒、固井液的淋滤、射孔液的水锁、试油作业当中的脏液以及各种入井流体的滤失等的堵塞问题。

在注水采油过程中，只要有水存在，在各个生产部位都可能随时产生结垢，这些垢统称为油田垢。

其中，蜡、沥青、胶质的混合沉析物俗称为有机垢，出砂及有机垢的混合物俗称为泥垢，还有细菌垢(或称生物垢)等。

注蒸汽采油、聚合物驱油、碱水驱油作为提高采收率方法的重要技术，生产中遇到的结垢问题除了与注水采油时碰到的结垢问题类似以外，还因为驱油时分别有蒸汽、聚合物、碱液的存在，导致硅垢和聚合物垢的生成。

我国很多油田都存在结垢和油井堵塞问题。

由于油田结垢对原油生产的种种不利影响，油田防垢除垢、油井解堵问题在国内外均引起极大重视。

二、油井堵塞诊断技术研究进展油井堵塞诊断属于油气层保护的范畴。

油气层保护的关键和先决条件, 就是正确了解和掌握油气层伤害的机理，但是油气层伤害因素的复杂性，做到这一点又是相当困难的。

在某些情况下，不同的伤害机理往往表现出非常相似的伤害特征和结果，如果不能确切了解油气层伤害的机理，采取的伤害解除措施往往达不到预期目的，甚至可能会加剧油气层伤害的程度。

酸化液及酸化工艺的技术进展摘要：酸化是通过油水井向底层注入酸液，溶解钻井、完井、修井等作业过程中产生的堵塞物（如粘土、无机矿物质等）及储集层岩石矿物，恢复和提高储集层的渗透性能，从而达到油气田的增产、增注措施。

同时，酸化液和酸化用添加剂作用下，对于地层及采油设备的腐蚀及防腐缓蚀措施等研究内容也是油气田发展研究的重要方向。

目前，国内外应用的酸化液类型油井酸化用的酸液主要有盐酸、土酸、乙酸、甲酸、多组分酸、粉状有机酸以及近几年来发展起来各种缓速酸体系等作为特殊酸化也使用硫酸、碳酸、磷酸等。

关键词：酸化；压裂；解堵；酸化添加剂；酸化工艺；增注增产Key words：Acidification；Broken down；Additives for Acidizing Fluids；Acidizing technology；Stimulation前言：压裂酸化技术难点和挑战；正如在我国石油工业“十五”规划报告指出的一样：1、复杂岩性油气藏；指的是陆源碎屑岩、碳酸盐岩和粘土矿物以一定比例均；2、高温、超高温、深层、超深层和异常高压地层；以准葛尔盆地、克à玛依、塔里木和吐鲁番为代表；3、低渗、低压、低产、低丰度“四低”储层；如中石油的长庆苏里格气田压力系数在0.8—0.9；很难得到高效开发；4、凝析气压裂酸化技术难点和挑战现在我国石油工业面临的形势是新区勘探开发困难，老区的增产挖潜还有大量的工作要做。

其中，常规的井网加密已经效果不大，对酸化压裂措施的认识不够。

同时，增产措施改造的对象越来越复杂，改造目标已经从低渗、单井发展到了中、高渗和油田整体，主要的难题集中在以下几个方面：1、复杂岩性油气藏指的是陆源碎屑岩、碳酸盐岩和粘土矿物以一定比例均匀存在，没有任何一种成份占主导地位。

典型的代表是玉门酒西盆地的清溪油田，该油田储量高、品位好，但是储层矿物组成十分复杂。

由于矿物的不连续分布，酸压后只能形成均匀、低强度的刻蚀；而水力压裂由于发生支撑剂嵌入和粘土矿物的水敏、碱敏现象严重，因此目前酸压和水力压裂技术对这类储层多为低效或无效。

酸化解堵技术介绍酸化是油井增产、水井增重视要方法。

酸化目是为了恢复和改善地层近井地带渗透性, 提升地层导流能力。

达成增产增注目。

一、酸化增产原理碳酸盐岩储层关键矿物成份是方解石CaCO3和白云石CaMg(CO3)2, 储集空间分为孔隙和裂缝两种类型。

其增产原理关键是用酸溶解孔隙、裂缝中方解石和白云石物质以及不一样类型堵塞物, 扩大、沟通地层原有孔隙, 形成高导流能力油流通道, 最终达成增产增注目。

二、酸化类型1 、一般盐酸酸化技（适适用于碳酸盐岩地层: 见附件1: 晋古1－1井施工统计）一般盐酸酸化是在低于破裂压力条件下进行酸化处理工艺, 它只能解除井眼周围堵塞。

通常采取15％－28％盐酸加入添加剂, 经过酸液直接溶解钙质堵塞物和碳酸盐岩类钙质胶结岩石。

优点是施工简单、成本低, 对地层溶蚀率较强, 反应后生成产物可溶于水, 生成二氧化碳气体利于助排, 不产生沉淀; 缺点是与石灰岩作用反应速度太快, 尤其是高温深井, 因为地层温度高, 与地层岩石反应速度快, 处理范围较小。

此项技术已在华北油田、大港油田、青海油田、大庆油田、中原油田、辽河油田、河南油田、冀东油田（唐海）、长庆油田共施工2698井次, 用盐量38979.2方, 成功率98％, 有效率达成92.8％。

2 、常规土酸酸化技术（适适用于砂岩地层: 见附件2: 晋95－16井施工统计）碎屑岩油气藏酸化较碳酸盐岩油气藏难度大, 工艺也比较复杂。

常规土酸是由盐酸加入氢氧酸和水配制而成酸液, 是解除近井地层损害, 实现油井增产增注常见方法。

它对泥质硅质溶解能力较强。

所以适适用于碳酸盐含量较低, 泥质含量较高砂岩地层。

优点是成本低, 配制和施工简单, 所以广泛应用。

此项技术已在华北油田、大港油田、中原油田共施工1768井次, 用酸量26872.9方, 成功率97％, 有效率达成91.5％。

3、泡沫酸酸化技术（碳酸盐岩地层）泡沫酸是由酸液, 气体起泡剂和泡沫稳定剂组成。

国外酸化液添加剂的发展现状与趋势摘要：酸化液添加剂已经成为许多行业所必须使用的一种化学物质，尤其是在食品加工、药品制造和油漆涂料等领域。

本文主要探讨了国外酸化液添加剂的发展现状与趋势。

通过对当前主要酸化液添加剂的研究，可以发现有机酸类、无机酸类和复合酸类是主流发展方向。

同时，简述了近年来绿色、环保的酸化液添加剂越来越受到人们的关注和青睐。

本文综合分析了国外酸化液添加剂的现状与未来趋势，探究发展方向，为我们国内美食、美容、油漆涂料等行业提供了新的思路和方向。

关键词：酸化液添加剂；无机酸；有机酸；复合酸；环保一、引言酸化液添加剂在工业生产和加工过程中占据了重要地位，尤其是在食品、药品制造以及油漆涂料等领域。

酸化液添加剂的应用范围日益扩大，添加剂种类也越来越多。

近年来，绿色环保的需求和行业对添加剂性能的多方面要求，推动了酸化液添加剂的不断创新和升级。

二、酸化液添加剂的种类目前国外酸化液添加剂的种类很多，主要分为三类：无机酸类、有机酸类和复合酸类。

其中，有机酸类除了能酸化还能增鲜、防腐，具有很高的应用价值。

而复合酸类相对来说更为综合，能够有效地提升产品的性能。

1.无机酸类常见的无机酸类有硫酸、盐酸、磷酸等。

因为它们对于钢铁等金属的腐蚀性较大，使用时必须谨慎，所以在实际应用中受到了一些限制。

但是，这些酸的酸度较强，能够快速酸化，所以在某些工业领域有着不可替代的作用。

2.有机酸类有机酸类的特点是除了酸化还能起到增鲜、防腐等作用。

比较常见的有机酸有柠檬酸、醋酸、苹果酸等，这些酸不仅能快速将食品缓慢降低的PH值降低，还能增加食品味道的鲜美程度。

随着消费者对嗓子糖、果汁等食品的需求量不断增加，有机酸类酸化液添加剂也越来越受到欢迎。

3.复合酸类复合酸添加剂是由多种酸和其他化合物组成的一种酸化液添加剂，重点解决了单一酸类添加剂在应用时存在的缺点。

比如，单纯的柠檬酸添加剂虽然可以起到酸化、增鲜的作用，但当添加量超过一定程度时容易出现苦涩、粘稠等问题，会降低食品口感和食用价值。

第一章多氢酸酸化解堵工艺技术简介1.1 砂岩油藏污染堵塞的成因多氢酸酸化解堵技术主要是针对砂岩油藏油水井和蒸汽吞吐井实施的酸化解堵技术。

砂岩的骨架通常有石英、硅、长石、燧石和云母组成。

这些矿物与从原生水沉淀出来的次生矿物胶结在一起，占据了原来的孔隙空间。

例如，膨胀的石英矿物和碳酸盐岩以及孔壁的粘土会胶结而堵塞孔道。

由于钻井、完井、修井等工作液的侵入，地层岩石的孔隙度和渗透率将减小。

这些工作液会使粘土膨胀和分散，甚至会沉淀生成水垢，从而破坏岩石基质。

同样，在高渗透率地层中，一些微粒在高压下将侵入地层，堵塞孔隙。

在一些低渗注水井中，由于连续注入时间长，因机械杂质、微生物、结垢等原因，地层堵塞严重，注入压力持续增高，有些井即使采取增注措施也难以满足配注要求；新井、侧钻井由于泥浆污染、地层渗透率低等原因，注气压力高、干度低、注不进的情况也时有发生，为了解除油流通道的堵塞物、增加油层的渗透率、降低表皮系数，以前经常采取常规的土酸酸化解堵技术，常规酸化存在两个问题：1.酸液与矿物反应速度快，酸绝大部分消耗于井眼附近，使酸化液的有效距离降低，易使井壁岩石遭到破坏；2.二次沉淀对地层有新的伤害。

因而常规土酸酸化解堵技术已不能满足当前酸化解堵的需要，而多氢酸酸化解堵技术却能实现深部穿透，防止二次污染，是适合砂岩油藏的酸化解堵技术。

1.2 多氢酸酸化的技术机理多氢酸酸液是使用一种膦酸酯复合物和氟盐反应生成HF。

由于这种膦酸酯复合物含有多个氢离子，因此被称为多氢酸。

用于砂岩地层酸化的膦酸酯复合物的通式如下：R1\ /R---R4R2---C---P(=0)R3/ \0---R5R1、R2、R3、是氢、烷基、芳基、膦酸脂、磷酸脂、酰基、胺、羟基、羟基基团。

R4、R5是由氢、钠、钾、铵或有机基团组成。

在多氢酸体系中，盐酸在盐酸-氢氟酸体系中的作用将被一种膦酸酯复合物完全取代。

膦酸酯复合物含有多个氢离子，并且通过多级电离在不同化学计量条件下分解释放出氢离子，而且其电离出来的氢离子的浓度始终在一个较低的水平，防止了酸浓度过高大量溶蚀近井地带的岩石而造成近井地带的地层的重压实。

中石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）题目：注水井负压酸化解堵技术学习中心:吉林松原奥鹏学习中心年级专业: 0703石油工程高起专学生姓名：郝山川学号： 002584中石油大学（北京）现代远程与继续教育学院论文完成时间：2008年12月24日摘要对于注水开发油田，注入能力的降低必然导致注水井注入压力的升高，而注入水水质是影响注水开发效果的主要原因。

提高水质所需资金又很巨大。

因而，注水井的降压增注工作成为注水开发油田的重要课题。

针对注入压力升高的原因和对以往增注措施（如：酸化、强负压解堵、正水击）的分析得出：单纯的某一种措施使用范围比较小，措施效果不理想，难以满足目前开发的需要。

而负压酸化解堵技术实现了对上述三种技术的有机结合，很好地解决了上述问题，并且经济效益显著。

该项技术具有以下几大特点：1.改以往的酸化为油管酸化，减少酸液腐蚀，降低二次堵塞；2.瞬间释放酸液酸化油层；3.将酸化与强负压解堵技术相结合，提高措施效果；4.一次性作业管柱，降低施工强度；5.降压增注效果明显，成本低，见效快。

总之,此工艺就是通过分析注水井的堵塞原因，结合酸化、强负压技术与正水击三项技术，设计成一次性作业管柱，并通过现场施工的分析，进一步完善此项技术,此工艺也大大提高了油田的开发效果。

关键词负压酸化解堵、新型技术、降压增注、提高采收率概述由于原油的储层特点、注水水质差等种种原因，目前吉林油田扶余采油厂注水井的平均注入压力逐年上升，部分注水井难以达到配注水量。

经分析认为，对于扶余采油厂西区来说，注入水水质差是影响注水开发效果的主要原因。

在目前工艺流程条件下，投入大量资金用来提高水质难度很大。

而提高注水泵出口泵压又将导致注水系统效率降低，单位注水成本上升。

因而，注水井的降压增注工作已经成为影响扶余采油厂西区注水开发效果的重要课题。

从已有的资料显示，注水井降压增注的方法很多，如：补孔、压裂、酸化、强负压解堵技术、正水击技术等等。

油田酸化工艺技术的实际应用摘要：渗透油田由于其物性差，比如储层物性差、孔喉细小、非均质性严重、敏感性强、孔隙度和渗透率都比较小等特点。

因此，单井产量低，开发难度大。

所以导致开采过程中油层很容易发生堵塞。

油井酸化作业始于19世纪末，一直是提高油气藏采收率的重要措施之一。

目前，酸化技术不但应用于常规油气层改造，且能对特殊油气井（高温探井、低压低渗油井、高含硫井、高孔低渗油层等）及复杂结构井等进行有效的作业。

关键词：油田；酸化；工艺技术1引言自1963年以来，大庆油田在长垣内部一直使用常规土酸酸化技术。

常规土酸配方由一定比例配的盐酸、氢氟酸及各种添加剂组成，配方中的盐酸可以溶解砂岩地层中的碳酸岩盐、铁质成分，并保持低pH值防止了氟化钙和氢氧化硅沉淀的生成；配方中的氢氟酸可以由溶解硅质矿物、钻井液和己膨胀的粘土矿物等所造成的堵塞物，以此来恢复和提高储层近井地带的渗透率，达到增产增注的目的。

常规土酸反应速度快，处理半径小，pH值高时易产生二次沉淀，有效期短，较适用于长垣内部因钻井液污染的新投产井和因铁锈、钙垢及压井液污染堵塞的注水井，但不能适应低渗透储层解除多种堵塞的需要。

2国内外酸化解堵技术为此，九十年代以来，大庆油田针对外围油田“三低”特点及老区二、三次加密井多种堵塞的特点，主要研究和应用了以下几项酸化解堵技术：（1）新型土酸酸化技术新型土酸是用MP多功能添加剂取代土酸中的CBS表面活性剂和冰醋酸配制而成的酸液，MP多功能添加剂能够降低酸液的表面张力、界面张力提高酸液的穿透距离，加深酸化半径，与酸液及储层流体的配伍性好，能抑制酸渣的凝结，其形成的微粒酸渣溶解分散不产生沉淀，大大减少了有机残渣对储层的伤害。

该技术适用于老区二次加密井和外围低渗透油田的注水井，据不完全统计，自1993年以来在三厂、五厂、六厂、八厂、九厂、十厂等地区应用了80多口井，单井初期平均日增注达25m3，有效期达5个月以上。

（2）油水井清垢解堵技术油水井清垢解堵技术是针对外围油田地层物性条件差，油水井结垢严重，水井注水压力升高过快、注水困难、油井产能低、储层伤害严重、检泵周期缩短、油水井的注采效果差而研究的一项油水井清垢解堵技术。

DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.04.018适用于碳酸盐岩储层的固体酸解堵体系李继勇1， 孙玉海1， 卢占国1， 张云芝1， 孟博1， 宋时权1， 吴洋2（1. 胜利油田石油工程技术研究院, 山东东营 257000；2. 西南石油大学化学化工学院, 成都 610500）李继勇，孙玉海，卢占国，等. 适用于碳酸盐岩储层的固体酸解堵体系[J]. 钻井液与完井液，2022，39（4）：516-521. LI Jiyong, SUN Yuhai, LU Zhanguo, et al. a solid acid block removing system for carbonate reservoirs[J]. Drilling Fluid &Completion Fluid ，2022, 39（4）：516-521.摘要　传统的液体酸解堵体系，多使用盐酸、硝酸等常规液体酸。

在存放、运输和使用过程中，液体酸存在设备成本高和安全风险大的问题。

选用氨基磺酸、柠檬酸、二乙基三胺五乙酸为基础，对这3种不同类型固体酸的溶蚀性能、稳定铁离子能力进行性能评价。

利用复配实验，调控3种固体酸的比例，确定最优的复配固体酸配方为m （氨基磺酸）∶m （柠檬酸）∶m （二乙基三胺五乙酸）为8∶1∶1。

以此复配固体酸为主剂，加入缓蚀剂、渗透剂、黏土防膨剂构建得到固体酸解堵体系。

该固体解堵体系具有较好的溶蚀碳酸钙能力，对大理石的溶蚀率达到27.65%，良好的稳定铁离子的能力，络合铁离子容量达到643.71 mg/L 。

通过岩心流动实验表明，该固体酸解堵体系的注入体积达到10 PV 时，可以提高岩心渗透率20%以上。

现场利用固体酸体系施工后，施工井产量较高。

关键词　固体酸；碳酸盐岩；解堵；络合中图分类号： TE357 文献标识码： A 文章编号： 1001-5620（2022）04-0516-06A Solid Acid Block Removing System for Carbonate ReservoirsLI Jiyong 1, SUN Yuhai 1, LU Zhanguo 1, ZHANG Yunzhi 1, MENG Bo 1, SONG Shiquan 1, WU Yang 2(1. The Petroleum Engineering Technology Research Institute, Sinopec Shengli Oilfield Branch Company, Dongying ，Shandong 257000; 2. College of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500)Abstract Conventional acid block removing systems generally are formulated with common liquid acids such as hydrochloric acid or nitric acid. These liquid acids have high costs and safety risks in storing, transportation and operation. To solve these problems,three solid acids, which are sulfamic acid, citric acid and diethyl triamine penta-acetic acid, are selected to study their dissolution capacity and capability of stabilizing iron ions. By adjusting the ratio of the three acids, the optimum ratio was determined to be ∶m (sulfamic acid)∶m (citric acid)∶m (diethyl triamine penta-acetic acid) = 8∶1∶1. A solid acid block removing system was formulated using the compound solid acid as the main additive, coupled with corrosion inhibitor, penetrant and clay swelling inhibitor. This solid acid block removing system has the ability to dissolve calcium carbonate; a percent rate of dissolution of 27.65%of marble was obtained with the solid acid block removing system. The solid acid block removing system has iron ion complex capacity of 643.71 mg/L, a good iron ion stabilizing performance. Core flow experimental results showed that when the solid acid block removing system was injected into the core by 10 PV, the permeability of the core was increased by at least 20%. Field operation has shown that the application of this solid acid block removing system resulted in higher production rate of hydrocarbons.Key words Solid acid; Carbonate rock; Block removing; Complex第一作者简介 ： 李继勇，1967年生，硕士，高级工程师，主要从事油田化学剂质量监督管理工作。

油田酸化缓蚀剂现状与发展趋势摘要：石油及天然气开采过程中涉及到的地面和地下设备大都是金属材质。

而具有一定浓度酸液的使用直接导致金属材料的腐蚀。

腐蚀会大大缩短金属材料的使用寿命，增加作业成本，进而造成经济损失及有效资源的浪费。

作业施工设备受腐蚀后，会进一步导致施工风险增加，作业人员生命安全无法保障。

如何有效减少油井酸化过程中的酸液腐蚀问题一直是国内外研究者关注的重点。

常规的防腐措施主要有在金属表面涂覆防腐镀层、对金属做阴极保护，或者进行材料升级以及添加缓蚀剂。

相比之下，添加缓蚀剂最为便捷有效。

它能够在用量很少的情况下，便有效地降低环境介质对金属材质的腐蚀速率。

基于此，本文对油田酸化缓蚀剂现状与发展趋势进行深入研究，以供参考。

关键词：油田酸化缓蚀剂现状;发展趋势引言在油气田开采过程中，常常需要通过酸化来达到增产增注的目的，但在提高采收率的同时也大大加快了油气田设备和管道的腐蚀，缩短了它们的使用寿命。

目前，向酸化体系中加入酸化缓蚀剂是解决这一问题最经济有效的方法，其操作简单、成本低廉、适用性强，已被各大油气田广泛应用。

因此，研究环保高效的酸化缓蚀剂对油气田开采具有重要意义。

1酸化缓蚀剂缓蚀机理缓蚀剂的作用机理目前比较系统成型的理论有吸附理论、成膜理论、电化学理论以及软硬酸碱理论。

电化学理论主要是通过缓蚀剂对阴阳极的抑制阻止或者降低电化学反应来实现。

吸附理论分为物理吸附和化学吸附，物理吸附是缓蚀剂分子依靠静电相互作用于金属表面通过范德华力相互结合，这个过程受外界环境影响较少，但是容易受到金属表面电荷的影响，化学吸附是通过缓蚀剂分子中含有的未共用电子对元素如S、O、N等与含有空电子轨道的过渡族金属配合形成。

化学吸附相比于物理吸附更容易受外界环境因素影响，需要的吸附热更高，并且缓蚀剂与金属表面发生了化学变化。

成膜理论认为缓蚀剂分子与金属通过络合、界面反应等方式在金属表面形成一层不溶的缓蚀剂膜，阻止了金属表面与外界腐蚀环境的接触，抑制腐蚀的发生。