乳化酸

乳化酸(英文名稱emulsified acid)是酸、油和乳化劑配製成的一種乳化液,用於油田酸化過程的一種用酸的主要形式。石油是貯藏於地層岩石中化石燃料,採油過程是將油井由地面鑽到含油地層,借壓力將油氣輸送到地面。由於地層具有不均一性,往往有滲透率極低的地層。油田在開採過程中在地層中形成的含油污泥,也降低了滲透率。為了改善油氣生產地層物性,油田開採中經常往地層中注入酸液,使其與地層岩石反應,提高滲透性,增加採油率。隨著酸化技術的不斷發展,這種技術措施也越來越多地被套用於地層解堵中。酸處理通常稱作酸化,就是用一定的設備將能與地層中某種成分反應的酸液注入到地層中,使地層的滲透率得以恢復或增加,達到增加產油量或注水量的目的。乳化酸是注酸的一種主要形式。

基本介紹

  • 中文名:乳化酸
  • 外文名:emulsified acid
  • 配成:?>乳化劑
  • 用於:油田酸化
乳化酸成分及特點,乳化酸酸化機理,乳化酸的配製要求,

乳化酸成分及特點

乳化酸是延遲酸的一種,它是國外在20世紀70年代開發套用的一種酸化工作液,尤其適用於低滲透碳酸鹽岩油氣藏的深度酸化改造和強化增產作業。乳化酸多為在乳化劑及其助劑作用下,用酸(鹽酸、氫氟酸或它們的混合酸)和油(原油或原油餾分)按一定比例配製而成。它依靠油對酸的包裹作用,有效地阻擋H離子的擴散和運移,從而減緩酸與岩層的反應速度,實現酸的深度穿透。與普通酸液相比,乳化酸具有反應速率小,有效作用時間和距離長、腐蝕率小的特點。

乳化酸酸化機理

乳化酸選擇性酸化的主要理論依據是渠道流態理論。油水通道內岩石表面潤濕性不同,長期通油孔道的岩石表面吸附了原油中的天然活性組分,呈現明顯的親油憎水性。而長期通水孔道則發生烴基化,呈現明顯的親水憎油性,致使油水相沿各自的連通渠道流動,以往採用常規的水基酸化液對含水油井酸化,導致產油含水率上升而增油不明顯。另外水基酸化液和岩礦反應劇烈,消耗快,有效作用距離短,也影響酸化效果。用乳化酸酸化,則酸液優先潤濕親油孔道,只有少部分進入岩石表面親水的出水孔道,發生選擇性酸化。同時乳化酸還是有效的緩速酸,進入地層內一段時間內穩定,在這段時間內,油將酸液與岩石表面隔開,不發生反應,乳化酸被破壞後才分離出酸液,乳化酸被破壞是由於乳化劑在地層表面的吸附作用,從而減弱對乳化酸分散相的保護。利用乳化酸的緩速性及其粘度,降低酸壓過程中酸岩反應速率和酸液濾失,使酸液進入地層深部,形成裂縫壁面的不均勻刻蝕,從而擴大了酸壓處理半徑,達到地層深部改造的目的。

乳化酸的配製要求

乳化酸的配製和使用還未形成完整的理論和套用體系。較高的摩擦阻力是妨礙乳化酸套用的一個重要問題。通過乳化酸的乳化機理分析,降低乳化酸摩擦阻力的途徑是在外相(油)中加入降阻劑,在乳化酸形成後,降阻劑能降低外相間分子界面張力和外相與管柱間的摩擦阻力,從而達到降低乳化酸注入摩擦阻力目的。最終達到提高油井採收率的目的,這將是未來乳化酸技術發展趨勢。所配置的乳化酸酸液體系應滿足以下要求:
(1)具有較好的穩定性,在油層條件下能保持一定的穩定時間,不發生組分分離,耐油、耐鹽、耐溫、耐壓能力好,破乳時間按施工
時間計算最好控制在3h左右;
(2)所配製的酸液粘度不能太高,以免增加施工的難度;
(3)該酸液體系應具有緩蝕性,以減少對地面及井筒管線的腐蝕;
(4)注入到地層後,應與地層及地層流體相配伍,不發生酸敏反應及其他的不良反應;
(5)具有較好的攜污能力,能懸浮攜帶反應後的殘渣返到地面;(6)對施工環境和操作人員的危害小;
(7)原料來源廣,價格便宜。

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