酸化体系中石英的稳定性实验研究
2011-10-31陈华兴唐洪明刘义刚向问陶高建崇
陈华兴 唐洪明 刘义刚 黄 波 向问陶 高 波 高建崇
(1.中海石油能源发展股份有限公司钻采工程研究院,天津 300452;2.西南石油大学,成都 610500;3.中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300452;4.中海石油(中国)有限公司研究中心,北京 100010)
酸化体系中石英的稳定性实验研究
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(1.中海石油能源发展股份有限公司钻采工程研究院,天津 300452;2.西南石油大学,成都 610500;3.中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300452;4.中海石油(中国)有限公司研究中心,北京 100010)
利用X'Pert PRO X-射线衍射分析仪和分光光度仪,系统地评价石英在一定温度下与常见酸体系反应的化学行为,重点分析酸液中可溶硅离子浓度变化特征及影响因素。研究表明,石英与HF、土酸反应快速强烈,前2h硅离子浓度波动大,是硅质沉淀形成的主要时期,与氟硼酸体系反应慢,达最大反应强度需12h。酸蚀后矿物结构无明显变化,可溶硅离子浓度与长石矿物、粘土矿物上述酸化体系中平均浓度相近。通过快速反排残酸,使用低浓度的HF酸进行酸化,采用过量的后置酸液以及在酸化液中加入相应的阻垢剂可预防砂岩酸化时硅质沉淀的产生。
石英;土酸;氟硼酸;反应;离子浓度;硅质沉淀
酸化技术是砂岩储层增产增注的主要措施之一,酸液进入储层必与储层矿物岩石相互反应,常形成铁、硅、铝、钙、镁等沉淀,对储层造成严重伤害[1]。石英作为砂岩储层中最主要的矿物,化学式为SiO2,架状结构,一般情况下较稳定,但在酸化体系中常常会被溶蚀,虽然与HF的反应仅为粘土矿物的0.005~0.01倍[2],但由于其量大,在酸化体系中对硅质沉淀的贡献作用也大,因此研究石英在酸化体系中的稳定性十分重要。……