童智燕

（长江大学石油工程学院，湖北荆州 434023）

碳酸盐岩自转向酸酸岩反应动力学实验研究

童智燕

（长江大学石油工程学院，湖北荆州 434023）

酸岩反应动力学参数为正确分析酸岩反应速率规律、指导基质酸化/酸压施工设计提供了基础。利用旋转岩盘实验仪进行碳酸盐岩自转向酸酸岩反应动力学参数的测定，建立了酸岩反应动力学方程，并分析其影响因素。结果表明，自转向酸具有较低的反应速率及传质速率，其在80℃、500 r/min、7.5 MPa条件下，酸岩反应级数m=1.144，反应速率常数K=4.34×10-7（mol·L）-m·mol/（cm2·s），反应速率方程为J=4.34×10-7Ct1.144；其活化能Ea=34991 J·mol-1，频率因子K0=6.53×10-2（mol·L）-m·mol/（cm2·s），酸岩反应动力学方程为J=6.53×10-2e-34991/RTC1.144；并通过转速～De及Re～De分析可知，影响H+有效传质系数的因素包括转速和酸液浓度。

自转向酸；酸岩反应；动力学参数；碳酸盐岩

酸岩反应动力学实验研究是酸化/酸压技术的重要组成部分，其实验结果为酸化/酸压设计的优化和酸液体系的优选提供参数和依据。为正确指导酸化/酸压和优化设计及现场施工，需要进行酸岩反应机理研究和相关参数的模拟实验研究，以确定设计和施工的各项参数。酸岩反应特性决定着酸的有效作用距离和裂缝表面的溶蚀形态，从而决定酸压后裂缝的导流能力、裂缝长度及酸压裂缝的有效期[1]。

目前国内外用于酸岩模拟实验主要是旋转圆盘实验及平行板流动实验[2]。旋转圆盘实验中边界层的厚度均匀分布，可以比较准确地测量出酸液体系中H+的有效传质速率及表面反应动力学参数[3]。因此，本论文利用旋转圆盘反应仪来研究自转向酸的反应动力学。……