简单介绍乳化酸的概念、作用
乳化酸即为油包酸型乳状液,其外相为原油。为了降低乳化液的粘度亦可在原油中混合柴油、煤油、汽油等石油馏分,或者用柴油、煤油等轻馏分作外相。其內相一般为15~30%浓度的盐酸,或根据需要用有机酸、土酸等。为了配制油包酸型乳状液,需选用“HLB值”(亲水亲油平衡值)为3~6的表面活性剂作为W/O型乳化剂。如:酰胺类(烷基酰胺)、胺盐类(12烷基苯磺酸胺)、酯类(山梨糖醇酐油酸酯—soan80)等。乳化剂吸附在油和酸水的相界面上形成有韧性的薄膜,可防止酸滴发生聚结而破乳。有些原油本身含有表面活性剂(烷基磺酸盐等),当它们与酸水混合,不另加乳化剂,经过搅拌也会形成油包酸型乳状液。
对油酸乳化液总的要求是:在地面条件下稳定(不易破乳)和在地层条件下不稳定(能破乳)。所以乳化剂及其用量、油酸体积比例,应根据当地的具体条件,通过实验的方法确定。目前国内外乳化剂的用量一般为0.1~1%不等;油酸体积比为1:9~1:1不等。
由于油酸乳化液的粘度较高,因此用油酸乳化液压裂时,能形成较宽的裂缝。这样就减少了裂缝的面容化,有利于延缓酸岩的反应速度。更主要的是,油酸乳化液进入油气层后,被油膜所包围酸滴不会立即与岩石接触。只有当油酸乳化液进入油气层一定时间后,因吸收地层热量,温度升高而破乳。或者当油酸乳化液中的酸滴通过窄小直径的孔道时,油膜被挤破而破乳。破乳后油和酸分开,酸才能溶蚀岩石裂缝壁面。因此,油酸乳状液可把活性酸携带到油气层深部,扩大了酸处理的范围。
油酸乳化液除了缓速作用外,由于在油酸乳化液的稳定期间,酸液并不与井下金属设备直接接触,因而可很好地解决防腐问题。现场在配制油酸乳化液时,为了保险,一般仍在酸液中加入适量的缓蚀剂。
油酸乳化液作为高温深井的缓速缓蚀酸,在国内外都被采用。它存在的主要问题是摩阻较大,从而施工注入排量收到限制。为此施工时可用“水环”法降低油管摩阻,以提高排量。此外,如何提高乳化液的稳定,寻找在高温下能稳定而用量少的乳化剂;如何使油酸液在油气层中最终完全破乳降粘,以利于排液;如何寻找內相和外相用量的合理配方等,这些问题仍需进行研究。
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