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酸化是一项古老又充满活力的工艺技术,自20世纪30年代以来被广泛应用于油气井投产、增产和注水井增注。酸化既可用于砂岩储层,又可用于碳酸盐岩储层,然而,与碳酸盐岩储层相比,砂岩储层岩石矿物的结构以及化学组成要复杂得多,这使酸液与砂岩的反应机理十分复杂。砂岩酸化常用HCl/HF体系与砂岩矿物的反应包括非均相液固表面反应和均相液液反应,这使得HCl/HF体系与砂岩矿物之间反应大大复杂化。正是由于砂岩储层酸岩反应机理的复杂性,使得砂岩酸化设计存在较大的盲目性,酸液配方的设计及工艺参数的优化很大程度凭借现场经验,严重影响了酸化的成功率以及有效率。因此,对于目前突出的酸岩反应速率受矿物组分、面容比、温度、酸液浓度、盐酸和氢氟酸配比等诸多因素影响,准确获取代表实际地层反应条件的酸岩反应动力学参数以及动力学方程难等问题应该加以重视。本文以C油田砂岩储层砂岩矿物为研究对象,制定了既能真实反应实际地层条件,又能准确获取反应动力学参数的实验方案,并建立了相应的反应速率机理模型,在理论和实验研究的基础上,系统分析了各因素对酸岩反应速率的影响,开展的主要工作如下:(1)研究了氢氟酸溶解实际储层砂岩矿物的主要型体,以及HCl/HF体系与实际储层砂岩矿物反应时盐酸对氢氟酸溶解反应的催化作用。(2)利用Freundlich吸附理论,考虑氢氟酸溶解砂岩矿物不受盐酸催化作用而直接与矿物晶格键作用,以及盐酸吸附在晶格表面催化氢氟酸溶解反应的共同影响,建立了酸岩反应速率机理模型。(3)借助旋转岩盘试验仪,模拟地层温度、压力以及剪切流动反应条件,测定了HCl/HF体系与实际储层砂岩矿物反应的动力学参数,建立了相应的反应动力学方程。(4)比较建立的Freundlich-ARRR机理模型以及实验酸岩反应动力学方程,对酸岩反应速率进行了理论计算,并分析了温度、压力、氢氟酸浓度、盐酸浓度、盐酸和氢氟酸配比、转速、同离子效应等因素对酸岩反应速率的影响规律。(5)基于灰色关联分析法分析了各因素对酸岩反应速率的影响程度,确定了影响酸岩反应速率因素的主次关系,并提出了延缓酸岩反应速率建议。通过本文的研究,形成一套适用于实际储层砂岩矿物与HCl/HF体系反应的动力学的系统研究方法,这对于进一步揭示酸岩反应机理,指导酸液配方以及酸化工艺优化设计具有十分重要的理论和实际意义。