用于煤层解堵的缓冲土酸浓度配比实验优选
2021-05-10朱建国郭朝锋倪小明曹运兴
煤矿安全 2021年4期
薛 磊,朱建国,郭朝锋,倪小明,李 阳,曹运兴
(1.西山煤电(集团)有限责任公司 钻探分公司,山西 太原030053;2.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作454000;3.河南理工大学 资源环境学院,河南 焦作454000)
HF 是与硅化物反应的常用酸,现场或实验室常围绕HF 或自生成HF 来配制酸化液体系,达到溶蚀硅酸盐或黏土矿物的目的。常规土酸(HCl+HF)体系可充分发挥HF 对黏土的溶蚀作用,但酸化速度过快,易产生CaF2等沉淀造成二次污染[1-4]。氟硼酸体系是将HF 替换为HBF4,来达到缓速和深部酸化的目的,但受温度影响较大,且成本较高,主要运用在酸敏性砂岩储层[5-7]。胶束酸体系是将胶束剂与土酸混合,可缓速解除有机类和无机类污染物,但胶束剂用量大,且不耐高温,使用成本较高,在稠油地层及有机质污染地层中应用较多[8-10]。缓冲土酸酸化体系是将有机酸(甲酸或醋酸)与土酸混合,它利用弱酸的缓冲作用控制酸化反应速度,由于其具有受温度影响较小、可不使用添加剂、成本较低等优势,可将该体系引入煤储层解堵中[11-15]。但缓冲土酸中HF、HCl 和CH3COOH 的浓度配比不同,反应速率不同,其酸化效果也有差别。因此,设计了不同浓度配比酸液与钻井液固相颗粒的溶蚀实验和H+变化实验,基于实验结果优选出缓冲土酸的最优浓度配比,并通过解堵前、后的渗透率测试对解堵效果进行评价,以期为现场煤层气井解堵配比优选奠定实验基础。
1 实验方法
1.1 不同酸液浓度配比下固相颗粒溶蚀率的测试
取现场返排的泥浆钻井液,对其固相颗粒进行XRD 测试,其主要成分为70%石英+25%高岭石+4%地开石。……
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