二元酸体系试剂在降低岩心破裂压力中的应用制造技术

本发明专利技术提供了二元酸体系试剂在降低岩心破裂压力中的应用，利用盐酸、乙酸、柠檬酸以及去离子水在室温下进行混合制备破压剂，并对其最优配比进行了优化。利用此种破压剂在常温常压下针对长庆油田元284井区岩心进行破压实验，实验周期60天，针对质量损失、力学性能退化两个主要性能指标进行测试；针对反应液中离子成分、反应前后晶形进行了分析，得出最优解为2.5%含量的盐酸、6%含量的乙酸以及213.75毫升的去离子水。本发明专利技术主要机理为利用酸液与岩心中绿泥石、蒙脱石、高岭石以及长石进行化学反应，从而对岩心造成力学破坏，降低其破裂压力。本发明专利技术还具有制备材料廉价易买，制备方法简单易操作，效果明显等优点。效果明显等优点。

【技术实现步骤摘要】
二元酸体系试剂在降低岩心破裂压力中的应用


[0001]本专利技术涉及有机化学中酸液复配、优选及石油工程压裂应用
，具体涉及一种降低岩心破裂压力的化学剂的制备方法。

技术介绍

[0002]低渗油藏开发的方向主要是最大幅度提高单井产量，同时降低开发成本，提高低渗油藏的开发效益；酸压目前被广泛应用于油田开采，用来大幅度提高采收率；酸化既可以用于碳酸盐岩储层，又可以用于砂岩储层，但是砂岩储层的岩石矿物结构以及矿物的化学组成都要比碳酸盐岩更加复杂。固针对砂岩岩层的降低岩心破压剂制备显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本文以(盐酸，乙酸，柠檬酸)为主要研究对象，对长庆油田的砂岩进行了酸化实验，研究了三元酸，二元酸和一元酸对力学性能的影响。结果表明：对于该研究区域，最明显的影响是二元酸(盐酸+乙酸)，有效降低了样品质量，单轴抗压强度和弹性模量。柠檬酸和镁促进无定形碳酸钙(ACC)向高方解石的转化，形成白色沉淀。此外，通过扫描电子显微镜(SEM)的定性分析，电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP
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OES)，并通过X射线衍射(XRD)，确定了砂岩力学性能的降解机理。
[0004]本专利技术的主要内容为所需材料以及配方和操作方法，质量配方如下：
[0005]表1酸液配比及浓度
[0006][0007]本专利技术采用的复合材料为：盐酸(分析纯浓度30％)、乙酸(分析纯)、柠檬酸AC(分析纯)、去离子水。
[0008]本专利技术采用的操作方法为：将所需复合材料按照配方比例加入烧杯中，利用磁力搅拌器进行匀速搅拌，转速300r/min，持续时间20min，待搅拌均匀之后取出复合酸液加入广口瓶中，并将直径2.5cm、高5cm的岩心加入其中，瓶口涂抹凡士林进行封装。然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0009]本专利技术的主要机理为：利用酸液与岩心中绿泥石、蒙脱石、高岭石以及长石进行化学反应，从而对岩心造成力学破坏，降低其破裂压力。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0011]本专利技术的主要解决了砂岩地层快速降低破裂压力的方法，还具有配方所需材料廉价易购买，所需制备方法简单易操作等特点，在将来的工民建以及地应力实验模拟方向可以大范围普及应用。
附图说明
[0012]图1是实施组与对照组的酸蚀前后形貌对比与质量对比，图1a为形貌对比，图1b为质量对比；
[0013]图2是实施组与对照组的力学性能分析与比表面积变化；图2a为力学性能分析，图2b为比表面积变化；
[0014]图3是实施组与对照组的SEM分析图；其中图3a1
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3a9依次为空白组、表1中组别1
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7及沉淀物的SEM照片，图3b1
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3b9依次为空白组、表1中组别1
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7及沉淀物的元素分析结果；
[0015]图4是实施组与对照组的ICP
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OES分析图，图4a为酸蚀后溶液中各离子成分及其含量，图4b为酸蚀后溶液中钙离子浓度；
[0016]图5是实施组与对照组的XRD分析图，图5a为1
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4组，图5b为5
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9组，其中，1：三元酸实验组。2：盐酸+乙酸实验组。3：盐酸+柠檬酸实验组。4：乙酸+柠檬酸实验组。5：盐酸实验组。6：乙酸实验组。7：柠檬酸实验组。8：无酸液处理对照组。9：白色沉淀XRD表征图。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步阐述。
[0018]实施例1
[0019]将30％浓度的盐酸取83.25ml、乙酸24ml、去离子水213.75ml加入到磁力搅拌器中转速300r/min，持续时间20min，待搅拌均匀之后取出复合酸液加入广口瓶中，并将直径2.5cm、高5cm的岩心加入其中，瓶口涂抹凡士林进行封装。然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0020]对比例1
[0021]将30％浓度的盐酸取83.25ml、乙酸24ml、柠檬酸4ml、去离子水138.75ml加入到磁力搅拌器中转速300r/min，持续时间20min，待搅拌均匀之后取出复合酸液加入广口瓶中，并将直径2.5cm、高5cm的岩心加入其中，瓶口涂抹凡士林进行封装。然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0022]对比例2
[0023]将30％浓度的盐酸取83.25ml、去离子水166.75ml加入到磁力搅拌器中转速300r/min，持续时间20min，待搅拌均匀之后取出复合酸液加入广口瓶中，并将直径2.5cm、高5cm的岩心加入其中，瓶口涂抹凡士林进行封装。然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0024]对比例3
[0025]将乙酸取24ml、去离子水226ml加入到磁力搅拌器中转速300r/min，持续时间20min，待搅拌均匀之后取出复合酸液加入广口瓶中，并将直径2.5cm、高5cm的岩心加入其中，瓶口涂抹凡士林进行封装。然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0026]对比例4
[0027]将柠檬酸取4ml、去离子水222ml加入到磁力搅拌器中转速300r/min，持续时间20min，待搅拌均匀之后取出复合酸液加入广口瓶中，并将直径2.5cm、高5cm的岩心加入其中，瓶口涂抹凡士林进行封装。然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0028]对比例5
[0029]将30％浓度的盐酸取83.25ml、柠檬酸4ml、去离子水213.75ml加入到磁力搅拌器中转速300r/min，持续时间20min，待搅拌均匀之后取出复合酸液加入广口瓶中，并将直径2.5cm、高5cm的岩心加入其中，瓶口涂抹凡士林进行封装。然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0030]对比例6
[0031]将乙酸取24ml、柠檬酸4ml、去离子水218.75ml加入到磁力搅拌器中转速300r/min，持续时间20min，待搅拌均匀之后取出复合酸液加入广口瓶中，并将直径2.5cm、高5cm的岩心加入其中，瓶口涂抹凡士林进行封装。然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0032]对比例7
[0033]将未进行任何酸液浸泡的岩心同样放在广口瓶中，然后在常温(23℃)常压(标准大气压)下进行封装实验60天。
[0034]本专利技术采用的力学性能测试方法为：将进行酸蚀实验后的样品利用三轴实验机进行三轴实验；本专利技术采用的酸蚀前后质量损失测量方法为：将进行酸蚀实验后的样品利用分析天平进行质量称量，得出酸蚀前后质量变化。
[0035]根据质量损失率计算方程
[0036][0037]计算所有样品的质量损失率。质量损失最多的为对比组2，其次为实施组1，然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.盐酸/乙酸二元酸复合试剂在降低岩心破裂压力中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述试剂由稀盐酸与稀乙酸复合得到。3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述试剂由83.25ml含2.5wt%的30wt%HCl、24ml的6wt%的乙酸及213.75 ml的H2O混合得到。4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，表现为处理后砂岩的腐蚀、溶解和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，师永民，于佳星，郑皓轩，胡强强，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：