多氫酸技術應用

【摘要】通過酸化體系研究對比，及現場試驗分析，總結出多氫酸是目前砂岩酸化改造的新型酸液體系，能夠較好的克服常規解堵反應速度快、處理半徑小、有二次沉澱的缺陷，是理想的酸化酸液體系。

【關鍵詞】多氫酸解堵緩蝕性酸化

1 多氫酸解堵原理

多氫酸是使用一種膦酸酯複合物和氟鹽反應生成hf的酸液體系，由於這種膦酸酯複合物含有多個氫離子，因此被稱為多氫酸。

膦酸酯複合物的通式如下

r1╲ ∕r—r4

r2—c—p（=o）

r3∕ ╲o—r5

r1、r2、r3是氫、烷基、芳基、膦酸脂、磷酸脂、醯基、胺、羥基、羥基基團等。

r4、r5是由氫、鈉、鉀、銨或有機基團組成。

多氫酸酸化的基本原理是：膦酸酯複合物和氟鹽反應生成hf，hf再與儲層岩石反應。膦酸酯複合物可以逐步電離出氫離子與氟鹽反應，緩慢生成hf和膦酸鹽，在低ph值環境下膦酸酯複合物電離出的氫離子的濃度將保持較低的水平，hf的濃度也就保持較低的水平，並且膦酸酯複合物和氟鹽形成了乙個緩衝調節體系。

2 多氫酸和土酸相比的優點

目前，土酸解堵主要存在兩方面問題：反應速度快和二次沉澱對地層有傷害。而使用多氫酸進行解堵具有以下優點：

2.1 緩速

在多氫酸與地層開始反應時，由於化學吸附作用，在粘土表面形成矽酸-磷酸鋁膜的隔層。這個薄層將阻止粘土與酸的反應，減小粘土溶解度，並且防止了地層基質被肢解，擴大了處理半徑。

2.2 防止二次沉澱

多氫酸液體系是一種很好的分散劑，並且具有亞化學計量螯合特性，同時是很好的防垢劑，能很好的延緩/抑制近井地帶沉澱物的生成。當多氫酸停止注入時，地層孔隙中仍然有活性酸存在，延遲酸液回流使酸能繼續反應，而粘土被薄層保護著，因此反應只與石英發生，這樣地層的滲透率就得到進一步的提高。

2.3 水濕和加強石英的反應

多氫酸液體系具有極強的吸附能力和水濕的性質，能催化hf酸與石英的反應。而且隨時間的增加，石英的溶解度將增加。多氫酸對石英的溶解度比土酸要高出50%左右，而吸附力主要是與溶液的ph值有關，在有鹽酸和醋酸時，溶解度下降到20%左右。