砂岩储层酸化常见损害及解决方法探讨

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摘要： 根据近几年注水井酸化实践，本文分析总结了砂岩储层在酸化前及酸化过程中的常见损害及其处理方法，提出了预防酸岩反应过程中形成二次损害的对策，预防酸化过程中形成新沉淀是提高酸化效果的一个重要方面。

Abstract： According to practice of injection wells acidification in recent years， this paper analyzed and summed up the common damage of sandstone reservoir before acidification and acidification process as well as its processing methods， and proposed countermeasures for preventing the formation of secondary damage in acid rock reaction process. To prevent the formation of new precipitate in acidification process is an important aspect to improve the acidification effect.

关键词： 砂岩储层；酸化；损害；解决方法

Key words： sandstone reservoir；acidification；damage；solutions

中图分类号：TE12 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0062—03

1 酸化前储层的损害类型、成因及处理方法

在一口井的整个历史过程中，几乎每个阶段的生产作业都会造成对储层不同类型、不同程度的损害，尽管储层的损害可能很复杂，但只要知道了损害物类型和成因，总是可以寻求到合适的解决办法。

1.1 酸可溶的损害

1.1.1 微粒 分外来的和储层自身带来的两类。来源于外部的微粒常混在各种入井液中，在钻井、完井和修井作业、水井注入过程中，由于井底压力大于地层压力而被挤入地层，造成损害。来源于储层自身的微粒，是由于局部地层水矿化度发生变化，微粒表面电荷改变导致微粒从基岩脱落，发生分散运移；或者由于流体在孔隙中流速过大，靠机械作用使微粒从基岩脱落。通常这些松散微粒是油水井损害的最主要因素，在土酸酸化过程中容易溶蚀。

1.1.2 垢 由于井底压力和温度变化，常引起水中碳酸盐的溶解度降低，形成碳酸钙、碳酸镁等盐垢，这类损害常采用盐酸溶解，高温时也可用醋酸溶解。另外，由于氧化作用和细菌作用，常形成铁垢，包括Fe2O3、Fe3O4和FeS，通常采用盐酸和多价螯合剂或还原剂可以解决。氢氧化垢通常是氢氧化镁或氢氧化钙，它们是在碱性环境下形成的，使用酸液即可溶解。

1.2 酸不溶的损害

1.2.1 水堵 井筒附近水饱和度增加就可造成水堵，降低油相相对渗透率。钻井完井过程中水基滤液的侵入、生产过程中水的锥进等均可引起水堵。通常采用表面活性剂或乙醇对水堵进行处理，降低水和油或气之间的表面张力。

1.2.2 乳状液 油基和水基液体的混合物易形成乳状液，常在钻井和完井的滤液侵入储层的过程中形成。乳状液，特别是油包水乳状液粘度高，降低流体的流动能力，形成损害。水井注入过程中的乳化液，是注水井受到损害的主要因素。通常用互溶剂，有时加破乳剂处理乳状液。

1.2.3 润湿性改变 由于采用了不合适的表面活性剂，使之吸附在岩石颗粒表面，导致地层部分或完全变为亲油，降低油相渗透率。通常注入互溶剂，将亲油的表面活性剂洗掉，在注强亲水表面活性剂，恢复油相渗透率。

1.2.4 粘土膨胀 粘土矿物中的蒙脱石、伊蒙混层在外来流体侵入时，易发生膨胀，主要是由于蒙脱石的内表面和外表面都发生水化，使分子表面层的间距阶梯性增大而发生膨胀，另外的原因是晶层间阳离子浓度大于外来溶液内阳离子浓度，发生浓差扩散，进入晶层间，扩大晶层距离，导致膨胀。为了防止粘土膨胀，必须考虑注入流体的盐浓度，可以加入一些粘土稳定剂，像氯氧化锆和羟基铝等无机多核阳离子。

1.2.5 石蜡、胶质、沥青质 水井在注入过程中，由于注水制度执行不力，井底的油污就可能反吐出来，反吐油污粘度较大，而且其中的微小颗粒堵塞在孔隙孔喉处，对储层形成损害。对这种损害常采用洗油剂进行预处理，芳香族溶剂是最有效的有机溶剂，为降低成本常采用乙醇、甲苯、二甲苯等混合成的混合溶剂。

1.2.6 硫酸盐垢 常见的有硫酸钡、硫酸钙等，主要是由于储层含石膏或用硫酸钡压井所致，对这类损害容易预测，但很难清除，常采用的方法是用多价螯合剂处理。

2 酸化过程中的主要损害、成因与预防

2.1 酸岩主要反应 了解矿物的主要组成和含量，进一步理解酸岩之间的反应特性和规律，就可确定酸化配方中酸的类型和浓度。砂岩储层矿物多为三维晶格，且受沉积环境影响发生变化，无法用单一的化学当量形式表示，酸岩之间反应常形成多种沉淀物，而且反应产物还会发生再反应。因此，砂岩酸化的反应机理比较复杂，控制酸岩反应对酸化效果有明显的影响。

2.1.1 基本反应 HCl和HF与碳酸盐岩的反应最快、最完全。下面以灰岩表示其反应：

CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O

CaCO3+2HFCaF2+CO2+H2O

2.1.2 第一次反应 HCl和HF混合，形成土酸，与石英的反应如下：

SiO2+4HFSiF4+H2O

SiO2+2HFH2SiF6