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Mit der groß angelegten Entwicklung von Lagerstätten mit geringer Permeabilität, Hochtemperatur- und Hochdrucklagerstätten sowie unkonventionellen Lagerstätten sind zunehmende Produktionsmaßnahmen zu einem unverzichtbaren und wichtigen Mittel geworden. Die Anwendung der Ansäuerungs- und Ansäuerungstechnologie beschränkt sich nicht nur auf Karbonatgesteine, sondern kann auch für die Produktion und Umwandlung verschiedener Lagerstätten wie z. B. dichtem Sandstein und Ultrahochtemperatur- und Hochdruckgesteinen eingesetzt werden. Die begleitende Säuretechnologie wurde ebenfalls umfassend entwickelt und zahlreiche Technologien wie Gelsäure, Emulsionssäure, Vernetzungssäure, Drehsäure und umweltfreundliche Säure werden ständig verbessert. Die Weiterentwicklung der Säuresysteme hat auch die Entwicklung moderner Ansäuerungs- und Säurefrakturierungstechnologie vorangetrieben und technische Ziele wie tiefes Eindringen, geringe Beschädigung und gleichmäßige Säureverteilung erreicht, um den Umfang der Umwandlung zu erweitern und eine Reihe effizienter Ansäuerungsprozesstechnologien zu schaffen. Nachfolgend finden Sie eine Einführung in den aktuellen Stand der wichtigsten Säuresysteme im Säure-Fracturing-Flüssigkeitssystem mit tiefer Ansäuerung und im Säure-Fracturing-Flüssigkeitssystem mit drehender Ansäuerung.

Geliersäure ist ein Verdickungsmittel, das verwendet wird, um die Viskosität der Säurelösung zu erhöhen, die Diffusionsrate von H+ zu verringern, wodurch die Geschwindigkeit der sauren Gesteinsreaktion und die Filtrationsrate der Säurelösung verringert werden, die effektive Entfernung der Säurelösung erhöht wird und Erzielung einer tiefen Penetration. Geliersäure ist ein früh entwickeltes Säuresystem in China. Es ist relativ vollständig und verfügt über Temperaturbeständigkeit, Säuregesteinsreaktionsgeschwindigkeit und Korrosionshemmungsfähigkeit, die im Wesentlichen die Anforderungen des Baus vor Ort erfüllen können.

Vernetzende Säure besteht hauptsächlich aus sauren Verdickungsmitteln, sauren Vernetzungsmitteln und anderen unterstützenden Additiven mit dem Hauptzweck, ein Netzwerk-Gelsystem zu bilden. Das Vorhandensein vernetzter Strukturen kann die Steifigkeit von Polymeren erhöhen, die Schwierigkeit der Konformationsumwandlung erhöhen, die Salzbeständigkeit, Viskositätserhöhung und Temperaturbeständigkeit von Flüssigkeiten verbessern und Garantien für tiefes Eindringen, geringen Filtrationsverlust und hohe Säureleitfähigkeit bieten Flüssigkeiten und erzielen die besten Ergebnisse bei der tiefen Säuredruckumwandlung von Lagerstätten. Vernetzende Säuren werden in oberflächenvernetzende Säuren und unterirdisch vernetzende Säuren unterteilt. Oberflächenvernetzende Säuren ähneln Gel-Fracturing-Flüssigkeiten. Beim Bau vernetzen sie im Bohrloch und werden im Reservoir durch Zugabe eines Demulgators aufgebrochen. Die vernetzenden Säuren, von denen wir üblicherweise sprechen, sind oberflächenvernetzende Säuren. Unterirdische vernetzte Säure, auch als viskose Säure bekannt, reagiert nach der Injektion in die Formation mit Gestein. Mit fortschreitender saurer Gesteinsreaktion steigt der pH-Wert der sauren Lösung. Bei Erreichen eines bestimmten pH-Wertes reagieren Polymer und Vernetzungsmittel zu einer Gelstruktur. Die saure Gesteinsreaktion setzt sich fort, das Gel bricht auf und kehrt in seinen ursprünglichen linearen Flüssigkeitszustand zurück.

Emulgierte Säure ist die früheste Methode, um die Geschwindigkeit der sauren Gesteinsreaktion zu verzögern. Es wird durch Mischen von Säure (Salzsäure, Flusssäure oder deren Mischsäuren) und Öl (Rohöl oder Rohölfraktionen) in einem bestimmten Verhältnis unter Einwirkung von Emulgatoren und deren Zusatzstoffen hergestellt. Es beruht auf der Verkapselungswirkung von Öl auf Säure und blockiert effektiv die Diffusion und Migration von H+, um die Reaktion zwischen Säure und Gesteinsschichten zu verlangsamen und die Geschwindigkeit der Säurereaktion zu verringern, wodurch ein tiefes Eindringen der Säure erreicht wird. Emulgierte Säure muss eine gute Stabilität aufweisen, um die saure Gesteinsreaktion zu verzögern. Zu den Stabilitätstestmethoden gehören hauptsächlich die Phasentrennungsvolumenmethode, die Leitfähigkeitsmethode, die mikroskopische Bildgebungsmethode und die rheologische Methode. Die Leitfähigkeits- und mikroskopischen Bildgebungsmethoden können eine quantitative Analyse auf mikroskopischer Ebene ermöglichen; Die Phasentrennungsvolumenmethode ermöglicht eine quantitative Analyse aus makroskopischer Sicht durch Beobachtung der Menge an Öl- und Säureniederschlägen; Mit Hilfe des rheologischen Gesetzes lässt sich die Demulgierung emulgierter Säuren nur experimentell bestimmen, was zur qualitativen Analyse gehört. Aufgrund der Tatsache, dass emulgierte Säure durch die Emulgierung zweiphasiger Flüssigkeiten entsteht, weist sie eine hohe Reibung und eine begrenzte Konstruktionsverschiebung auf, was ein wichtiger Faktor ist, der ihre Verwendung einschränkt.

Unter sauberer, selbstableitender Säure versteht man die Bildung von Mizellen aus Tensiden in der Restsäure nach der sauren Gesteinsreaktion, die die Viskosität erhöhen und die Säurelösung zur Ansäuerung in Reservoire mit relativ geringer Permeabilität oder hoher Schädigung umleiten. Dieser Vorgang wird abwechselnd wiederholt, um eine gleichmäßige Säureverteilung zu erreichen. Wenn Tenside in sauren Flüssigkeiten auf Kohlenwasserstoffsubstanzen treffen, können sie das Gel automatisch aufbrechen, wodurch die Viskosität und Grenzflächenspannung der restlichen Säure erheblich verringert wird, was den Rückfluss begünstigt. Das gesamte saure Flüssigkeitssystem enthält keine Polymere oder Metallionenvernetzungsmittel, wodurch Polymere und Sulfide nicht geschädigt werden, wodurch letztendlich das Ziel erreicht wird, das Reservoir zu schützen und den Versauerungstransformationseffekt zu verbessern.