酸液添加剂.ppt

陈红军 博士 西南石油学院;;1.缓蚀剂; 1.1 缓蚀剂类型;◆ 无机缓蚀剂的优点： ? 高温下有效时间长 ? 成本低 ◆ 无机缓蚀剂的缺点： ? 在大于17%HCl浓度的酸溶液中，将失去缓蚀效果 ? 若存在Fe2S3 ， Fe2S3 会与酸反应生成H2S,缓 蚀剂将与H2S反应产生不溶沉淀 ? 使下游炼化生产中的催化剂中毒 ? 产生有毒的腐蚀副产物 ? 使用时难于混合且不安全;1.1.2有机缓蚀剂 由能吸附在金属表面的极性物质组成，有机缓蚀剂分子中有一个或多个含S，O或N的极性基团。 ◆缓蚀原理 ? 吸附在金属表面，在酸与金属之间形成保护膜 ? 阴极极化作用，限制了H+在阴极处的迁移 ;◆ 有机缓蚀剂的优点： ? 可用于含H2S的环境，无沉淀产生 ? 对下游炼化生产中的催化剂无害 ? 对任何酸浓度都有效 ◆ 有机缓蚀剂的缺点： ? 在酸存在时易降解，难于提供长时间的缓蚀保护 ? 比无机缓蚀剂成本高;1.1.3缓蚀增效剂 缓蚀增效剂的作用不同于缓蚀剂，但可以增加缓蚀剂的效果。常用的增效剂为碘化钾、碘化亚铜、氯化亚铜和甲酸，这些物质加入到含缓蚀剂的酸液配方中能大幅度提高缓蚀剂的效率，在高温下效果尤为明显 1.2缓蚀剂与其它添加剂的配伍性 很多添加剂能影响缓蚀剂在金属表面的吸附，应尽可能将能降低缓蚀剂性能的添加剂加到前置液中，而不加到酸液中;1.2 缓蚀剂的实验室评价;实验中影响腐蚀速度的因素主要有： ? 搅拌程度 ? 金属类型 ? 腐蚀时间 ? 温度 ? 酸液类型和浓度 ? 缓蚀剂类型和浓度 ? 金属与酸液的体积比 ? 气体组分 ? 压力 ? 其它添加剂;2.表面活性剂;表面活性剂HLB; 表面活性剂的作用： ? 破坏不期望的乳化液 ? 降低表面和界面张力 ? 改变润湿性 ? 促进返排 ? 分散添加剂 ? 防止生成酸渣;表面活性剂分子具有亲水基团和亲油基团（有机链），其亲水亲油平衡（HLB）值决定于有机链的组成;2.1阴离子表面活性剂;2.2阳离子表面活性剂;2.3非离子表面活性剂;2.4两性表面活性剂;2.5表面活性剂的性能;???相似的液体接触时，表面张力较小。相反，若液体的性质差异大，则相互作用能小而两液体间的界面张力大。 表面活性剂加到互不相溶的两相时，被吸附在两相的界面。若一相为水，另一相为烃，则表面活性剂的亲油端朝向烃，而亲水端朝向水相，这样相互作用为亲油基团同烃相的相互作用，同时亲水基团同水相作用。这些相互作用比原来的水和烃的相互作用强，降低了界面张力。;◆ 乳化趋势 ? 乳化液为两种液体的混合物，在混合物中一种液体一乳滴形式分散在另一相中。 ? 乳化液外相为油时，油为连续相，水为分散相；外相为水时，水为连续相，油为分散相。 ? 处理乳化液时，对表面活性剂的选择要进行实验室实验。 ◆ 润湿性 ? 在酸化中，哪一种液体优先润湿岩石表面是重要参数。 ? 对于砂岩，由于砂眼表面通常带负电。若阳离子表面活性剂存在，且pH值比pzc值高，则正电的亲水基团被带负电的硅质矿物颗粒吸附，而亲油基团暴露在外面而使岩石的润湿性表现为亲油；对于阴离子表面活性剂情况正好相反。 ? 对于碳酸盐，在pH值大于9时阳离子表面活性剂一般使岩石为油润湿，当pH值小于9时阴离子表面活性剂一般使岩石为油润湿。;◆ 润湿性 ? 表面活性剂浓度高于临界胶束浓度（CMC）时将形成胶束。 ? CMC与表面活性剂的分子类型、溶剂和温度有关。 ◆ 分散性 ? 将高度结合的聚集体分散开需要能量，如果分散相不与连续液相紧密接触，则能量传递的有效性差。 ? 加入适当的表面活性剂能够大大改善聚集体的可分散性。 ? 聚集体被分散后，需要其它表面活性剂来防止颗粒在聚结。;2.6表面活性剂的应用和类型;6表面张力降低剂 其主要功能是降低处理液的表面和界面张力，降低毛细管力，促进液体的返排 7缓蚀剂 8杀菌剂 一些能对地层产生伤害的细菌可能与处理液一起被注入地层，许多阳离子表面活性剂具有杀菌的性能 9粘土处理剂 10发泡剂 表面活性剂可用来产生稳定的泡沫;3.粘土稳定剂;粘土稳定剂稳定粘土和微粒的作用机理为吸附在被稳定的矿物表面，常用的粘土稳定剂有多电荷阳离子、季胺盐表面活性剂、聚胺、聚季胺和有机硅。 3.1多电荷阳离子 主要有羟基铝（ Al6(OH)12(H2O)12