碳酸盐岩和砂岩储层酸化增产改造中有机酸作用综述

摘要

大多数碳酸盐岩储层在酸化改造中,盐酸是一种常用的酸液,而在砂岩储层酸化改造中,盐酸通常与其它酸液(如氢氟酸)配合使用.然而,由于高温下盐酸的溶解力强,腐蚀速率高,穿透距离短并且可能造成堵塞,因此,盐酸并不是一个很好的选择.相比之下,一些反应速率慢且腐蚀速率低的化学剂(如有机酸)可以用来替代盐酸,从而避免使用盐酸过程中出现的问题.本文旨在对于近年来有机酸研究中得到的最新进展、相关技术以及存在的问题进行总结.本文重点关注甲酸、乙酸、柠檬酸和乳酸.综述的内容包括使用有机酸进行储层伤害防治的不同室内测试与现场应用.我们使用旋转岩盘实验装置测试结果来确定不同矿物的酸/岩反应动力学特征.其他实验结果包括酸溶蚀测试、腐蚀速率测试、岩心驱替测试、电感耦合等离子体(ICP)测试、X射线衍射(XRD)测试以及扫描电子显微镜(SEM)测试.由于有机酸具有缓蚀性能,因此它通常与其它无机酸配合使用或者单独用于高温酸化改造作业.然而,这些酸液的主要缺陷是反应产物盐的溶解度较低.就酸蚀蚓孔测试与腐蚀速率测试而言,低浓度的有机酸实验结果良好.同时,有机酸在其它实验中也得到了应用.例如,由于高温下盐酸的腐蚀速率高,可以使用甲酸作为增强剂来降低腐蚀速率.醋酸和乳酸用于溶解钻井泥浆的滤饼.柠檬酸通常用作铁离子螯合剂.本文总结了有机酸在储层改造(尤其是酸化作业)中的研究进展、局限性以及应用情况.根据现有的研究成果,本文对于不同有机酸的应用情况进行了区分并且弥补了不足,同时,为研究人员的当前和未来研究提供了参考.