盐、芳香族互溶剂、乙二醇醚类等。其中，烷基芳香基磺酸盐在酸中溶解度非常小，加入非离子表面活性剂可增加其溶解度，此外它与原油接触将产生乳状液，因此还必须加入优良的防乳化剂。
6) 互溶剂(mutual solvent)
主要使用乙二醇类。常用的有乙二醇单丁醚(EGMBE)，双乙二醇单丁醚(EGMEB)及丁氧基三乙醇(BOTP)等，将其加入前置液或后置液中，可保持岩石水润湿性，减少酸液中表面活性剂在储层固相颗粒的吸附损失，增强酸中各种添加剂的配伍性。
EGMBE具有降低砂岩酸化处理中的乳化作用，加速返排液溶解能力的作用。
互溶剂多用于砂岩酸化，也可用于碳酸盐岩层，在挤注盐酸前用EGMBE来预洗石灰岩储层，起清洗剂及除油剂的作用，使酸处理效果得到改善。 必须强调，表面活性剂是一剂多能，不加分析地将各种表面活性剂罗列进酸液中，不但不能很好发挥表面活性剂的作用，相反会带来负作用。特别要注意加入的表面活性剂与缓蚀剂及其它添加剂的配伍性。实际中，最好针对具体储层条件，对选用的酸液进行添加剂的筛选，确定最佳的酸液及添加剂配方。 3. 铁离子稳定剂（ferric ion stabilizer） 1) 稳定机理
在油气层酸化处理过程中，由于酸液与施工设备、井下管柱等金属(Fe)，以及铁锈(Fe2O3)相接触，因而在酸液中引入铁离子(Fe2+和Fe3+)。
此外，油层本身或多或少含有一定的三价铁和二价铁的化合物，当酸液进入储层后，盐酸和这些氧化铁反应，也会在酸液中引进铁离子。
一般来说，有两种氧化态的铁离子可能存在于酸液中，一种是三价铁离子(Fe3+)，另外一种是二价铁离子(Fe2+)。Fe3+和Fe2+在酸液中是否沉淀，取决于酸液的pH值与铁盐FeCl2、FeCl3的含量。当FeCl3的含量大于0.6及pH值大于1.86时，Fe3+会水解生成凝胶状Fe(OH)3沉淀；当FeCl2的含量大于0.6及pH值大于6.84时，Fe2+会水解生成凝胶状Fe(OH)2沉淀：
因此，如果酸液中存在二价铁离子，由于残酸的pH值一般不会超过6.84，可不必过于担心二价铁的沉淀问题。若酸液中存在三价铁离子，由于残酸的pH值一般都超过1.86，必须考虑三价铁离子的沉淀问题。
在酸化施工中，有Fe2+，也有Fe3+，但由于金属铁的存在，在盐酸和金属铁构成的强还原性环境中，酸液中的Fe3+能很快被还原成为Fe2+：
2Fe3+＋Fe ?3Fe2+
因此，从设备及管道中进入酸液的铁离子主要是Fe2+离子。
但是，如果储层中存在的三价铁离子，由于没有金属铁的存在，不能发生转变为二价铁离子的反应，当pH值上升到3.3－3.5以上时，就会产生Fe(OH)3沉淀堵塞储层，所以来源于施工设备和井下管柱的铁并不危险，而真正有危害的是储层的三价铁，实际中应根据岩心分析来确定储层中Fe3+的含量来选择铁离子稳定剂。
为了减少氢氧化铁沉淀堵塞储层的现象而加入的某些化学物质叫做铁离子稳定剂。稳定剂能与酸液铁离子结合生成溶于水的络合物，从而减少了氢氧化铁沉淀的机会。如醋酸能与酸液中的铁离子结合生成能够溶于水的六乙酸铁络离子。
正因为铁离子和醋酸根的结合能力要比铁离子和氢氧根的结合能力强，所以酸液中的铁离子优先和醋酸根结合，而生成溶于水的六乙酸铁络离子，这样就减少了产生氢氧化铁沉淀的机会。此外，由于醋酸与储层及氧化铁等的反应很慢，在酸化过程中其浓度变化不大，因此可使酸液保持较低的pH值。 2) 稳定剂的种类及应用
常用铁离子稳定剂及选用条件列入表7-12。
表7-12 铁离子稳定剂
名称 优点 价廉，不会产生醋酸钙沉淀 适用储层温度<93℃ 缺点 一般用量，% 1～3 醋酸 只适于71℃以下储层 过量会出现柠檬酸钙沉淀 价格昂贵 柠檬酸 乙二胺四乙酸钠 <0.2 可用于温度<93℃储层 0.1～0.3 氮川三乙酸 可用于温度>93℃储层 用量过度几乎无乳酸钙沉淀 比EDTA便宜，比柠檬酸贵 只适于38℃以下储层 0.1～0.3 乳酸 应用表明，乙二胺四乙酸钠(EDTA)，氮川三乙酸(NTA），柠檬酸在高温和低温下稳定Fe3+效果都较好，而醋酸和乳酸在低温下效果较好。由于EDTA价格昂贵，应用受到限制，柠檬酸价格较低，但用量过度易产生沉淀，NTA的效果优于柠檬酸，仅次于EDTA，而价格也介于二者之间，因此应用时根据实际情况选用。但存在H2S的条件下，只能选用柠檬酸，EDTA和NTA。目前国内外针对不同使用条件研制出许多优质高效的铁离子稳定剂，可根据具体情况选用。 4. 粘土稳定剂
在酸液中加入粘土稳定剂（clay stabilizer）的作用是防止酸化过程中酸液引起储层中粘土膨胀、分散、运移造成对储层的污染。常用的粘土稳定剂如下： 1) 简单阳离子类粘土稳定剂
主要是K＋、Na＋、NH4+等氯化物，如KCl、NH4Cl等，添加在酸液中依靠离子交换作用稳定粘土。但其效果不佳，一般已不在酸液中使用，而用在前置液或后置液中。
2) 无机聚阳离子类粘土稳定剂
如羟基铝及锆盐，氢氧化锆可加在酸液中使用，羟基铝在酸处理后的后置液中，能起较好的防止粘土分散、膨胀作用。
3) 聚季铵盐
加在酸液中，兼有稠化和缓速酸液的作用，用于前置液或后置液中，该类粘土稳定剂可用于温度高达200℃的井中，稳定效果好。目前，许多油田均广泛将其用于压裂、酸化施工作业中，取得显著的效果。
其它类型的粘土稳定剂还包括聚胺类粘土稳定剂、季铵盐类等，但因其可使岩石油湿，导致酸后产水量上升，已较少使用。 5. 分流剂
在酸液中加入适当的分流剂(diverting agent)，暂时封堵已酸化层(或高渗透层)，使后续的酸液转向到另外一层或低渗层(污染严重层)，达到均匀进酸、最终实现均匀酸化的目的。要实现分流酸化，分流剂必须满足下列物理和化学要求。
物理要求为：(1)足够低的滤饼渗透率：为了获得最大分流效率，分流剂在井壁附近应尽可能形成渗透率小于最致密层或伤害严重层渗透率的滤饼。若滤饼渗透率大于或等于致密层渗透率，则分流效率会降低低甚至失效；(2)低侵入：为了最大限度发挥转向剂的作用和获得最小的清洗问题，不论油层岩石性质如何，都要防止分流剂颗粒侵入油气层深部；(3)分散性好：分流剂颗粒在携带液中必须均匀分散，避免发生凝聚现象。化学要求为：(1)配伍性：分流剂必须与处理液及其添加剂（缓蚀剂、表面活性剂、防膨剂、铁离子稳定剂、稠化剂等）配伍。在处理井温度条件下，分流剂必须对其携带液呈化学惰性。(2)酸化后彻底清洗：分流剂必须能溶于采出液或注入液。当酸化起到分流作用后，它们能被迅速彻底的清除。
目前采用的分流剂主要有水溶性聚合物(聚乙烯、聚甲醛、聚丙烯酰胺、瓜胶等)、惰性固体(硅粉、岩盐、油溶性树脂等)、萘、苯甲酸颗粒等。这些分流剂也可降低碳酸盐岩储层酸压时酸液沿裂缝壁面滤失的作用，所以，也可以作为酸压时的降滤剂。
6. 增粘剂(viscosity increasing agent)和降阻剂(friction reducer)
由于高粘度酸液能够实现(1)在酸压时增大动态裂缝宽度、降低裂缝的面容比；(2)高粘能够降低H＋传质速度；(3)降低酸液滤失等，因而高粘度酸液能够延缓酸－岩反应速度，增大酸液有效作用距离。
在酸液中加入一种能够提高酸液粘度的物质，称为增粘剂或稠化剂。常用的增粘剂为聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素和瓜胶。增粘剂同时又是很好的降阻剂，能够在注酸时有效地降低酸液在井筒中的摩阻。虽然许多人造聚合物有降阻的作用，但不一定能够使酸液增粘。
习 题
7-1 某砂岩储层中部深度3000m，有效厚度20m，井裸眼完成，井距300m， 井径0.12m，岩
-32
石矿物中CaCO3体积含量8%，原始渗透率150×10μm，孔隙度0.18，分析认为伤害后储层渗透率为原始渗透率的10%，不稳定试井表明表皮系数为8，地层破裂压力梯度0.018MPa/m，压力系数为1.03。由试验得到适宜的前置液浓度为12%HCl，土酸浓度为
3
12％HCl+3%HF，后置液为浓度8%HCl。若采用3?”油管施工，处理液用量按0.8m/m计算。试计算：
(1) 计算污染后储层孔隙度及污染半径；
(2) 目前产能比原始产能下降了多少？完全解除污染后增产倍比可达到多少？
(3) 若在未注前置液的情况下将土酸注入到地层。如果一半的氢氟酸与CaCO3反应生成
了CaF2，在考虑CaCO3溶解与CaF2的沉淀后，计算孔隙度的净变化量。假设酸解除
3
污染区域内的所有CaCO3都被溶解。CaF2的密度是2500kg/m。
(4) 如果在注入土酸之前先用盐酸前置液溶污染带范围内所有的CaCO3，确定前置液量，
土酸液量，后置液量和顶替液用量，施工最大排量、井口泵压以及所需水马力。要求后置液将处理液驱替到距井眼0.8m以外。
(5) 计算需要31％商品盐酸和40％的商品氢氟酸用量、清水用量。
7-2 某石灰岩储层中部深度3800m，有效厚度30m，井距300m， 井径0.12m，渗透率10×
-32410?m，孔隙度0.08，岩石弹性模量7.03?10MPa，岩石抗压强度125MPa，泊松比0.25，破裂压力梯度0.018MPa/m，储层压力40MPa，储层温度110℃，用20%盐酸压裂，酸液
3
粘度1mPa?s，施工排量1.6m/min。
3
(1) 注入储层50m酸时，利用图版法计算酸液有效作用距离。
(2) 计算在闭合应力为0，10，20，40MPa下酸蚀缝平均导流能力及增产倍比。 (3) 计算残酸液中CaCl2的浓度及游离态的CO2在标准状态下的体积。 7-3 阐述常规土酸酸化工艺程序及各阶段液体作用。 7-4 简述影响碳酸盐岩与酸反应的因素及影响规律。
7-5 控制碳酸盐岩储层酸压效果的关键参数有哪些?提高酸压效果应从哪些方面着手? 7-6 酸液中为什么要加入缓蚀剂，选择缓蚀剂应考虑注意哪些因素?
7-7 酸液中为什么要加入铁离子稳定剂，选择铁离子稳定剂应考虑哪些因素?
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