6大牛地气田酸液体系的配置方法及性能指标

1、大牛地气田酸液体系的配置方法及性能指标大牛地气田目前采用酸液体系主要有以下四种， 胶凝酸酸液体系、转向酸酸 液体系、地面交联酸酸液体系、清洁降阻酸酸液体系，每种酸液体系在配酸过程 的要求和性能指标如下。一、不同类型酸液体系的配置及注意事项1胶凝酸酸液体系配方1.1 酸液配方（1）胶凝酸配方：20%HCl+1.5%缓蚀剂（YHS-2）+ 0.15%CX-301 （铁离子稳定剂） +0.5%助排剂（CX-308）+0.5%起泡剂（CX-302）+0.4% 增稠剂（CX-208）（2）常规酸配方：20%HCl+1.5%缓蚀剂（YHS-2）+ 0.15%CX-301 （铁离子稳定剂）+0.5%助排剂（

2、CX-308）+0.5%起泡剂（CX-302）（3）活性水配方：清水+ 0.5%助排齐1J （CX-308）+1.0%KCl1.2 酸液配制方法（1）配制要求：所有的配液罐、运液车都要清洗干净。配液用水清洁、无污染、杂质，水质 pH为6.5-7.5,机械杂质小于0.2%。现场实测入地酸浓度须在19%-21%5围内，胶凝酸粘度不小于 30mPa.s配液技术员必须全程监测、指挥配液过程，保证液体性能达到设计指标。（2）胶凝酸配制要求：由于CX-208高粘酸液胶凝剂溶胀速度极快，不能用传统的一具酸罐上下循环 的方法加入，而需要用两具罐建立循环来配制，所以现场每组配液队伍需要多备 一具空酸罐，具体配制

3、步骤如下：1）在用清水清洗后的酸罐中加入 31%工业盐酸17.2 m3,然后加入清水10.1 m3,配置好所需浓度的盐酸。2）连接好循环管线，启动泵车，在循环的条件下将 420Kg缓蚀剂（YHS-2） 和42Kg铁离子稳定剂（CX-301）加入酸液中。3）将装有配置好盐酸的酸罐通过泵与管线和另外一具空酸灌相连，管线上接上射流枪。启动泵，将储酸罐中的盐酸通过泵打入空酸灌，酸液在流经射流枪时产生负压，通过接在射流枪上的配液漏斗或者吸管加入112Kg CX-208高粘酸液胶凝剂，胶凝剂溶胀在空酸罐中形成均匀的胶凝酸4)加入时要根据实际情况调整泵排量和加入胶凝剂的速度，保证在酸液泵完前匀速将设计量的C

4、X-208高粘酸液胶凝剂加完。5)用泵在刚才配制的胶凝酸罐内建立循环，在低排量、液体不发泡情况下注 入140Kg CX-302起泡剂和140Kg CX-308助排剂，循环均匀即可停泵，然后按 照以上方法配制下一罐胶凝酸。(3)胶凝酸配制流程：图附1-1酸液配制流程图注意事项：配置过程中一定要把助排剂、起泡剂放到最后加入，以免产生泡沫而发生冒罐； 胶凝剂要用酸液通过射流枪带入，坚决不能在一个罐内循环加入；加入时要根据实际情况调整泵排量和加入胶凝剂的速度，保证在酸液泵完前匀速将 设计量的胶凝剂加完。1.3酸液性能及设计指标在室温、170s-1剪切速率下，粘度不小于 20mPa.s；酸液浓度20 1

5、%酸液添加剂性能必须满足表4-3性能指标要求方可施工。表1-1 液体添加剂性能指标名称主要性能指标备注酸液增稠剂20%盐酸中溶解时间小于30min , 0.4%增稠剂粘度大于20mPa. S起泡剂在8000车/分条件下，0.5 %水溶液泡沫质量大于75%,半奥期J<丁 4.5min。体系必须耐酸、耐高钙离 子，不能含有阴离子表面 活性剂。返排剂0.5%水溶液的表曲张力不大于25mN/m缓蚀剂溶解分散性（30 C, 24h）:在酸液中溶解分散，无液 -液相分 层、无液-固相分离。腐蚀速率（90 ,4h） : < 5.0g/（m 2.h）。所有添加剂之间配伍性必须良好酸液用材料性能应符

6、合SY/T5762-1995压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法、SY/T5405-1996酸化用缓蚀剂性能实验方法及评价指标、SY/T5755-1995压裂酸化用助排剂性能评价方法等的规定。2转向酸酸液体系2.1 液体体系配方（1）转向酸配方:20%HCl+4.5%BA1-27转向齐A） +1.5%BA1-11 （缓蚀剂）+ 1%BA1-2 （铁离子稳定剂）（2）普通酸配方：20%HCl+1.5%BA1-11（缓蚀剂）+1.0%BA1-2 （铁离子稳定剂）+1%BA1-5（助排剂） 活性水配方：清水+0.5%BA1-5 （助排剂）+1.0%KCL2.2 酸液配制方法(1)普通酸的方法：在用清水清

7、洗后的酸罐中内每罐分别加入 31%：业盐酸17.2m3,然后内压吸 入420Kg缓蚀剂，再加入280Kg铁离子稳定剂，然后向罐内放入清水10.1m在 补水的过程中加入助排剂，在小排量循环1.5-2倍酸液体积，测定其浓度待用。要求配制的酸液浓度在20 1%(2)转向酸在用清水清洗后的酸罐中内每罐分别加入 31%：业盐酸17.2m3,然后向每个 罐内分别负压吸入420Kg缓蚀剂，再加入280Kg铁离子稳定剂，然后向各罐内放 入清水9.12m3,在补水的过程中(当补水6ml后)加入1260Kg的转向剂(A),在 较大排量循环1.5-2倍酸液体积，测定其粘度、浓度待用。要求配制的酸液浓度 在 20 1

8、%备注：考虑现场配酸过程中由于酸液粘度逐渐增大，加入的转向剂难以循环均匀，故配置过程中，要多准备一副空罐，配置好加有缓蚀剂、铁离子稳定剂的 20 1%勺酸液后，将该罐酸液注入空罐中，同时，加入1260Kg的转向剂(A)。(3)配制要求：1)所有的配液罐、运液车都要清洗干净。2)配液用水清洁、无污染、杂质，水质pH为6.5-7.5,机械杂质小于0.2%。3)现场配液用工业盐酸需合格，浓度不低于30%无硝酸等其它物质，实测入地酸浓度须在19%-21就围内。4)配液技术员必须全程监测、指挥配液过程，保证液体性能达到设计指标。2.3液体性能及设计指标在室温、170s-1剪切速率下，粘度不小于30mPa

9、.s；酸液浓度20 1%压裂液 添加剂性能必须满足表3-1性能指标要求方可施工。表2-1酸压液添加剂性能指标名称主要性能指标备注转向剂90 c剪切90分钟后酸液粘度依然保持在60mPa.s 左右助排剂0.5%水溶液的表曲张力不大于25mN/m杀菌剂0.5%植物胶溶液中加入0.1%的杀菌剂于30 c条件下放置72h,粘度损失不大于5%缓蚀剂溶解分散性(30 C, 24h):在酸液中溶解分散，无液 -液相分 层、无液-固相分离。腐蚀速率(90 ,4h) : < 5.0g/(m 2.h)。所有添加剂之间配伍性必须良好酸液用材料性能应符合SY/T5405-1996酸化用缓蚀剂性能实验方法及评价指

10、标、SY/T5755-1995压裂酸化用助排剂性能评价方法、SY/T6216-1996压 裂用交联剂性能试验方法、S"T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐 方法等的规定。3交联酸酸液体系3.1 基液配方61.4%T业31啾酸+0.5%S化剂(固体粉末颗粒)+2.0海蚀齐+0.03%>离子 稳定齐I+0.5%排剂+36.1%K，基液配成后密度大约1.090-1.105g/cm 3之间表3-1 30m3液罐28m交联酸基液配制用量表添加剂MS, %28击中用量100ms中用量31%工业盐酸61.417.2m361.4 m3稠化剂(固体)0.5140kg0.5t缓蚀剂25

11、60kg2.0t铁离子稳定剂0.038.4kg30kg助排剂0.5140kg0.5t水36.110.1m336.1m33.2 基液的配制方法(1)所有配酸、运输酸及施工所用的车辆、管线、储罐都应严格清洗；(2)备酸罐(在计算酸罐数上加1个)，要求罐体及阀门保证酸液不渗、不 漏；并尽可能在酸罐下面铺上塑料薄膜做好防渗处理，保障符合环保要求；(3)配液现场至少备一个清水桶，装满清水 50kg,以备酸液溅到皮肤上后 立即冲洗；备碱水桶一个，备苏打水 200kg,以备漏酸后中和以及酸液溅到皮肤 上后立即冲洗；(4)在30m酸罐中按照如下方法配制28m酸液基液：放置31%HC的工业盐 酸17.2m3,按

12、照所需加清水用量10.1t,再加入缓蚀剂0.56t以及铁离子稳定剂 8.4kg ,循环均匀;5）起泵，将配置好的20啾酸转入空罐，同时，真空/负压缓慢吸入胶凝剂0.14t ,6）加为了防止酸液起泡，最后加入 助排剂0.14t ,不循环；7）可以将配好的酸液基液装车运输，如果现场配置就可以放置等待施工。8）所有参加配液工作人员，必须穿带防酸服（胶手套、口罩、防酸服、防 酸眼镜、防酸工鞋等），戴好防毒面具，其余人员不得进入配液区；9）因为酸液体系配制需30-40min以上时间循环、粘度大约在30-40mPa.s, 必须保证配液车、管线以及其他设备能力；10）在配液过程中，应不断进行配制液体监测，以

13、指导修正配液。配液结束 后，对每罐交联酸基液性能进行检测。2 .2基液性能交联酸体系交联后黏度峰值可以达到 200-300mPa.s以上，在60-70 C黏度在 100mPa.s以上，在90C、170S1剪切1小时，黏度一般会大于50mPa.s,具有很好 的降低反应速度和滤失能力，非常适合造长缝的需要一一高粘度低滤失。表3-220%HCl+0.5%ECA-1交联酸体系综合性能指标序号项目条件指标1表观25 C无分层、无絮状沉淀和漂浮物2密度，g/cm325 C1.09-1.113基液粘度，mPa.s25 C、170S-1<504延迟成胶时间 min25 CW0s5交联酸液粘度，mPa.s

14、25 C、170S-1>20090 C、170S-1、0.5hN06破胶液粘度，mPa.s90 C、170S-10 107缓速率，%90 C, 10min>908腐蚀速度，g/m2h （静 态）90 C,静态，4h< 3.09稳定铁离子能力，mg/mL25 c>80010表面张力，mN/m25 c工 283 . 3现场施工要求（1）交联剂采用体积比0.9%的交联比用液体计量泵加入。（2）破胶剂在混砂车采用固体添加剂计量泵按照0.03%浓度加入。（3）现场施工由于酸液延迟交联 0.5-1.0min ,交联后的粘度高，摩阻较基 液相对较高，如果压力过高，在初期可以适当降低排

15、量，也可以根据情况适当降 低交联比到0.5%左右，这样延迟时间可以在1.5-2.0min 左右，可有效降低摩阻。4清洁降阻酸酸液体系4.1 清洁降阻酸配方（1）清洁降阻酸：20%HCl+0.5% BA1-5 （助排剂）+2.0%BA1-9 （降阻剂）+1.5%BA1-11 （缓 蚀剂）+1.0%BA1-2 （铁离子稳定剂）（2）表活剂转向酸：20%HCl+4.0%BA1-27 （转向剂）+1.5%BA1-11 （缓蚀剂）+ 1% BA1-2 （铁 离子稳定剂）（3）滑溜水：2.0%KCL+0.25%HPG（羟丙基瓜胶）+0.5% BA1-5 （助排剂）+ 清水（4）降阻水：2.0%BA1-9

16、（降阻剂）+清水4.2 清洁降阻酸配制1）所有的配液罐、运液车都要清洗干净。2）配液用水清洁、无污染、杂质，水质pH为6.5-7.5,机械杂质小于0.2%。3）配液用工业盐酸需合格，浓度不低于30%无硝酸等其它物质，现场实测入地酸浓度须在19%-21%5围内。4）配液技术员必须全程监测、指挥配液过程，保证液体性能达到设计指标。现场施工液体配制流程严格按液体服务方的要求执行。表面活性剂转向酸用30m3酸罐配制，配制步骤同2.2 （转向酸酸液配置方 法）。清洁降阻酸配置方法如下：（1）清洗配酸、配液设备及储罐，要求配液设备、管线及储罐中无铁锈。（2）通过配酸循环流程管线向酸罐中泵入计量的31%工业

17、盐酸17.2m3,在泵酸循环的同时，按照不超过允许加入速度上限的加入量，依次加入缓蚀剂（BA1-11） 420kg、清洁降阻剂（BA1-27） 560kg、铁离子稳定剂（BA1-2） 280kg。（3）泵酸结束后，将储罐的液体用配液车进行循环，同时补清水至罐口， 继续循环酸液1525分钟，取样经检测均匀后即可。4.2清洁降阻酸主要性能表4-1施工用各种液体性能参数液体名称主要性能参数滑溜水PhB: 5.07.0;降阻率： 60%;表面张力：v 27mN/m。表活剂转向酸静态腐蚀速率：5.6g/m2.h；降阻率： 60%;鲜酸粘度：1535mPa s （常温 170s-1下）；反应中瞬时最高粘度

18、： 125mPa s。残酸性能：表面张力：v28mN/m ,界面张力：v 2mN/m ;粘度：4.0mPa s；粘土防膨胀率：8h后仍80%;岩心伤害率：V 15%。清洁降阻酸静态腐蚀速举：v 3g/m2h；降阻率： 60%;表面张力：v 27mN/m ;界囿张力：4.75.1mN/m；粘土防膨率：8h 后仍80%。降阻水降阻率： 60%。、改进后的酸液配置方法3.3.2.1配稠化酸的方法方法一：1）在用清水清洗后的酸罐中内每罐分别加入31%T业盐酸18m。2）连接好循环管线，打开清水罐，起泵，向酸罐补清水，当配酸泵泵速升 起到正常值后，打开酸罐，并将清水罐闸门调小到原来的1/3-1/2之间，

19、大排量 打循环，然后通过喷射枪慢慢添加 84Kg CX-208稠化剂，稠化剂的吸粉速度控制 在10-12分钟，吸粉结束后，继续循环5-6分钟，粘度相对均匀时，降低排量， 小排量循环，共补充清水9.3方，同时，向每罐酸液里面添加 280Kg的氯化钾、 420Kg缓蚀齐1J YHS-2 42Kg的CX-301铁离子稳定剂。3）当药品均已加完，同时，凝剂溶胀在空酸罐中形成均匀的胶凝酸后，继 续循环，并在低排量、液体不发泡情况下加入140Kg的助排剂和140Kg的起泡剂。 在液体不因起泡而溢罐的情况下，循环 5分钟。方法1）在现场预留一个空罐，连接好循环管线。2）将装有31%：业盐酸的酸罐通过泵与管线和另外一具空酸灌相连。启动泵，将储酸罐中的盐酸通过泵打入空酸灌，酸液在流经射流枪时产生负压，通过接在射流枪上的配液漏斗或者吸管加入 84Kg CX-208高粘酸液胶凝剂，胶凝剂溶 胀在空酸罐中形成均匀的胶凝酸。加入时要根据实际情况调整泵排量和加入胶凝 剂的速度，保证在酸液泵完前匀速将设计量的CX-208高粘酸液胶凝剂加完，共加入31%T业盐酸18方。3）同时，在循环的条件下将 420Kg缓蚀齐1J （ YHS-2、280KgKCl和42Kg铁 离子稳定剂（CX-301）加入酸液中。4）当胶凝剂吸完，粘度均匀后，