油田化学复习题.docx

1、油田化学复习题1能够提高钻井液密度的方法是 加重晶石，无机盐 2能够降低钻井液密度的措施是 混油 混气 加水 3表面活性剂的重要作用是 润湿作用 、 乳化作用 起泡作用 表面活性剂是在溶液中能够吸附于两相界面并显著降低界面张力的物质临界胶束浓度是表面活性剂形成胶束的最低浓度4HLB7，表示活性剂的亲水性 大于 憎水性；5在溶液中加入适量表面活性剂，能够显著 降低 界面张力6粘土的渗透水化引起的膨胀是颗粒间的 长程 相互作用7分散相颗粒聚结速度越 低 ，聚结稳定性越好8在硅酸盐水泥中，CGaO ；SSiO2 ；A Al2O3 ；F Fe2O3 ； MMgO ； HH2O ； CH Ca(OH)2

2、 9水泥熟料中影响水泥早期强度的是 硅酸三钙（C3S） 10对水泥石后期强度影响较大的水泥熟料 硅酸二钙（C2S） 11四种水泥熟料有硅酸三钙（C3S） 硅酸二钙（C2S） 铝酸三钙（C3A） 铁铝酸四钙 （ C4AF）12硅酸三钙在油井水泥中含量为 ，硅酸二钙在油井水泥中含量为 13在水化初期，水泥熟料矿物水化速度顺序是 C3AC4AFC3SC2S 14水泥细度对水泥水化速度的影响，水泥颗粒直径越小，则 水化速度越快 15水泥的水化过程中，地层温度越高，水泥浆体系达到最高温度的时间越 早 水化速度 快 16水泥的水化过程中，压力越大，稠化时间越 快 17水泥的水化过程中，水泥浆水灰比越大，因

3、而水化速度越 快 ，18硅酸钙的水化阶段中Ca2+开始减少的是阶段是 加速期 19硅酸钙的水化阶段中争议最大的阶段是 诱导期 20 G级和H级水泥 属于基本油井水泥21水泥浆稠化时间指水泥浆稠度达到100BC的时间 调凝剂是能够调节水泥浆凝结时间的外加剂 促凝剂是能够缩短水泥浆凝结时间的外加剂 缓凝剂是能够延长水泥浆凝结时间的外加剂22分散剂能够 降低 水泥的水灰比，分散剂对水泥的凝结时间有一定的影响，多数分散剂具有 缓凝 作用23油井水泥外加剂可分为 分散剂 速凝剂 缓凝剂 降失水剂 加重剂 减轻剂 24针对低压油气层或漏失井段的注水泥施工应该选择 低密度 水泥25泡沫水泥主要用 高渗低压

4、油气井固井，Al2O3促进水泥早期产生膨胀，适用于4095的井温26能够促使水泥快速水化，水化热较大的水泥熟料是 27油井水泥外加剂降失水剂主要是通过 控制滤饼的渗透率 控制失水28石膏对水泥水化速度，当水灰比为 0.30.6 生成高硫型水化硫铝酸钙29水泥熟料矿物中主要成分是C3S 和 C2S 30裂缝宽度包括两个概念 压裂宽度 和 闭合宽度 ，裂缝长度有两种表征方法，包括 压裂缝长和有效缝长 31压裂液的滤失小主要取决于压裂液的粘度32一般认为压裂液的粘度为50150mPas33水基冻胶压裂液的配制过程中交联比是溶胶液:交联液=100: (112)34破胶后易产生残渣的水基压裂液是天然植物

5、胶压裂液35一定温度下，水基压裂液流变性随稠化剂浓度升高而升高36水基压裂液注入地层后，随着地层温度升高压裂液粘度 降低 37泡沫压裂液中气相中常用的是氮气38沫压裂液中液相一般采用水或盐水39泡沫质量指的是气体体积占泡沫总体积的百分数40泡沫的半衰期指的是泡沫基液析出1/2所需的时间41泡沫压裂液性能中用来表征泡沫稳定性的是泡沫半衰期42控制压裂液滤失性的因素中关键的是压裂液的粘度43油层水力压裂中，地层岩石受到三向主应力，裂缝面垂直于最小主应力方向，当z最小时，形成水平裂缝，44压裂液是一个总称，在水力压力中压裂液的组成的是 前置液 携砂液 和顶替液 45悬砂能力主要取决于压裂液的粘度，4

6、6压裂液的稳定性包括热稳定性和剪切稳定性47滤失小是压裂液造长缝、宽缝的重要性能48油层水力压裂的作用之一是变径向流动为线性流动49油井水基压裂液中降滤失剂的的作用是之一是有利于提高了砂比，提高裂缝的导流能力50压裂宽度始终大于闭合宽度51水力压裂形成的压裂缝长始终大于有效缝长52水基压裂中前置液的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝。同时还起到一定的降温作用，携砂液的作用是它起到将支撑剂带入裂缝中并将砂子置于预定位置上的作用，具有造缝及冷却地层的作用，顶替液的作用是顶替液的作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝中53稠化油压裂液是将稠化剂溶于原油中配置而成54水基压裂液是以水作为溶剂或分散剂

7、的压裂液55油层水力压裂是用压力将地层压开形成裂缝并用支撑剂将裂缝支撑起来以减少流体的流动阻力的增产增注措施56粘土稳定剂是能防止油气层中粘土矿物水化膨胀和分散运移的试剂57油基压裂液是以油作为溶剂或分散剂的压裂液58常用的水基压裂液有天然植物胶压裂液、纤维素压裂液和合成聚合物压裂液59水基冻胶压裂液的配制方法是 水+添加剂+稠化剂溶胶液水+添加剂+交联剂交联液溶胶液+交联液水基冻胶压裂液溶胶液:交联液=100: (112) 60油基压裂液的配置方法是 原油(成品油)+胶凝剂+活化液溶胶液；水+NaAlO2活化液；溶胶液+活化液+破胶剂油基冻胶压裂液 61影响压裂液滤失性的因素有压裂液的粘度、

8、地层流体的压缩性和压裂液的造壁性62酸盐复相反应速率主要取决于H+的传质速度63根据酸化施工的方式和目的，其工艺过程可以分为三种酸洗、基质酸化和压裂酸化64 地层溶液PH= 2.2 ，开始产生Fe(OH)3沉淀65酸化中使用醇类的目的是解除水锁66氟硼酸在水溶液中能发生多级水解，反应总反应速度取决于第一步67泡沫酸的组成中一般用的酸是盐酸 氢氟酸 乙酸68泡沫酸中的起泡剂所选用的表面活性剂多为阳离子型和非离子型69互溶剂是一类无论在油中还是在水中都有一定溶解能力的物质。互溶剂进入地层后改变地层润湿性，成为水湿性70在常规土酸酸化液中HF的浓度为低于5%71土酸指的是氢氟酸和盐酸的混合酸72缓速

9、酸酸化技术有潜在酸地层深部酸化、泡沫酸酸化、稠化酸酸化、化学缓速酸、乳化酸酸化73基质酸化的泵注压力低于地层的破裂压力，压裂酸化的泵注压力高于地层的破裂压力74引起地层伤害的原因有 75土酸酸化砂岩油气层中HF的作用是 溶解泥质、二氧化硅，HCl的作用在于保持酸化液的低PH值，抑制HF的反应生成物发生沉淀。HCl也可能与酸化过程中暴露出来碳酸盐胶结物反应76缓蚀剂添加于腐蚀介质中能明显降低金属腐蚀速度，阳极型缓蚀剂通过缓蚀剂与金属表面共用电子对抑制阳极腐蚀，阴极型缓蚀剂通过静电引力吸附，形成保护膜抑制阴极腐蚀77在油气田酸化施工中，残酸的PH值为2.2需要加入铁稳定剂78对于一些水敏地层，为了

10、降低酸液中水的浓度，可用 醇 代替稀释用水79缓速酸酸化工艺中注前置液的作用是解除地层可能与处理液产生的某些堵塞或滤失80潜在酸地层深部酸化的相继注入盐酸氟化物法(SHF)首先向地层泵入不含氟离子的盐酸溶液，第二步是泵入中性或者弱碱性的氟离子溶液81土酸主要用于砂岩地层的酸化82酸洗就是用酸清洗井筒中酸溶性结垢或疏通孔眼的一种油气井增产措施83相继注入盐酸氟化物法(SHF)通过离子交换生成氢氟酸84压裂酸化是在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝的压力条件下，对油气层的一种挤酸工艺。85潜在酸酸化指在地层条件下，通过化学反应产生活性酸进行酸岩反应，以提高地层深部的渗透率。86根据油井的出水原

11、因，同层水有注入水边水及底水，外来水有上层水，下层水及夹层水87水玻璃中SiO2与Na2O的摩尔比称为水玻璃的模数，模数增大沉淀量增大，模数大的生成的凝胶强度大88堵水剂中非选择性堵剂有 酚醛树脂，环氧树脂，脲醛树脂 硅酸凝胶 水玻璃 粘土颗粒 选择性堵剂有 HPAM 泡沫 松香酸皂 松香二聚物的醇溶液 醇盐水沉淀堵剂 89一般认为HPAM的堵水机理为粘度、粘弹效应和残余阻力。残余阻力是堵水作用中最主要的作用，其中包括吸附、捕集和物理堵塞90油井堵水工艺挤注压力不能超过地层破裂压力的80%91用粘土颗粒进行调剖时，最佳的进留粒径是孔径与粒径之比为3992冻胶是由次价缔合而成的网状结构，凝胶是化

12、学键交联，凝胶是不可逆凝胶冻胶的含液量很高通常大于90%93单液法水玻璃氯化钙堵水技术工艺优点是能充分利用药剂。缺点是因它产生堵塞的时间短，所以只能封堵近井地带，且受处理地层温度的限制。94关于双液法水玻璃氯化钙堵水技术工艺优点是可封堵近井地带和远井地带。缺点是药剂利用不充分95油井选择性堵剂的选择作用表现在显著降低水相渗透率，对油相的渗透率影响比较小96 HPAM堵水剂能够优先进入含水饱和度较高的出水层97泡沫以水作外相，可优先进入出水层，岩石表面原有水膜，阻碍气泡的粘附，加入一定量的表面活性剂能减弱这种水膜98稠油类堵剂是指溶有表面活性剂的稠油，进入水层产生粘度高的油包水型乳状液99钠土悬

13、浮体-HPAM溶液调剖机理是积累膜机理和絮凝机理100应用非选择性堵剂用于封堵油气井中单一含水层和高含水层101玻璃的模数是水玻璃中SiO2与Na2O的摩尔比102双液法注入工艺是向地层先后注入由隔离液隔开的两种可反应或作用的液体，随着液体向外推移，隔离液越来越薄，当外堆至一定程度，隔离液将失去隔离作用，两种液体相遇并发生反应，产生封堵地层的物质。103 HPAM分子链上有CONH2 和羧基COOH，对油和水有明显的选择性104粘土颗粒的进留粒径指粘土颗粒能进入地层但又不被冲出的粒径105注水井调剖技术是将化学剂注入注水井的高渗透层段，用以降低高吸水层段的吸水量，提高注入压力，达到提高中、低渗

14、透层吸水量，改善注水井吸水剖面，提高注入水的体积波及系数，改善水驱状况的方法。106化学堵水法是利用化学方法和化学堵剂通过化学作用对水层或油层造成堵塞，阻止或减少水流入井内的方法。107活性稠油堵剂是指溶有表面活性剂的稠油。属于油井选择性堵水剂108油井堵水工艺挤注压力的选择原则是（1）不能超过地层破裂压力的80%。（2）保持适当的挤注压力，太低满足不了排量要求，太高会污染渗透层。109乳状液的形成和稳定原因有界面张力的降低；界面膜的形成；扩散双电层的建立；固体的润湿吸附作用等110影响乳状液类型的因素有相体积；乳化剂分子构型；乳化剂的亲水性111乳状液生成的必要条件是存在着互不相溶的两相，通

15、常为水相和油相；存在有一种乳化剂；具备强烈的搅拌条件，增加体系的能量112化学破乳剂有油溶性的也有水溶性的，化学破乳剂应该具有三种重要作用即对油水界面具有吸引作用；具有凝聚作用；有聚结作用 113理想破乳剂应具备的性能有较强的表面活性；良好的润湿性能；足够的絮凝能力；优良的聚结能力114以油为分散相，水为分散介质的乳状液称为水包油型乳状液115乳状液是一种非均多相体系，其中至少有一种液体以液珠的形式均匀地分散于另一种与它不相混溶的液体之中116乳状液的稳定是指所配制的乳状液在一定条件下，不破坏、不改变类型117破乳过程一般认为可分加入破入剂；保护层破坏后，被乳化的水滴相互接近和接触；液滴聚结，

16、被乳化的水滴从连续相分离出来118化学驱油方法有聚合物驱；表面活性剂驱；碱水驱；复合驱，三元复合驱，119地层越不均质，采收率越 低 ；水油流度比越小，采收率越 高 ；毛管数越大采收率越高120提高采收率的方法是降低油的粘度；增加Kro 减小Krw 增加w 121能够增加毛管数的途径是减小油与驱动流体间界面张力；增加驱动流体的粘度；提高驱动流体的驱动速度122根据碱驱的乳化一携带机理，碱驱的特点是可以形成油珠相当小的乳状液；通过乳化提高碱驱的洗油效率；碱水突破前采油量不可能增加；油珠的聚并性质对过程有较大影响123碱水可以改变恢复岩石表面的润湿性，使岩石表面恢复为亲水性124在高的碱质量分数和

17、高的盐含量下，碱与石油酸反应生成的表面活性剂使岩石表面从水湿转变为油湿125井距越小，波及系数越大，因此采收率越高，度比越小，波及系数越大，因此采收率越高。126流度比是驱油时驱动液流度与被驱动液流度的比值127碱驱中分散的油珠会被捕集在较小孔道，改善了碱驱的波及系数128一次采油利用油藏本身的天然能量（弹性能）开采出一部分原油129二次采油在一次采油后通过注入流体（注水、注气）的方式来保持地层能量进行原油开采的方法130三次采油指在二次采油达经济极限时，向地层中注入流体、能量，将引起物理化学变化的方法131波及系数是被驱替流体驱扫过的油藏体积占原始油藏体积的百分数132采收率指采出原油的储量

18、与总地质储量之比133聚合物驱油指通过在注入水中加入水溶性高分子量的聚合物，增加水相粘度和降低水相渗透率，改善流度比，提高原采收率的方法134三元复合驱指在注入水中加入低浓度的表面活性剂、碱和聚合物的复合体系驱油的一种提高原油采收率方法。135影响采收率的因素有油层的非均质性；地层表面的润湿性；流度比；毛管数对采收率的影响；布井方式136简述碱驱的作用机理有低界面张力机理；乳化一携带机理；乳化一捕集机理；油湿反转为水湿机理；水湿反转为油湿机理137讨论表面活性剂的驱机理（详细）（1）降低油水界面张力机理表面活性剂在油水界面吸附，可以降低油水界面张力。界面张力的降低意味着粘附功的减小，即油易从地

19、层表面洗下来，提高了洗油效率。（2）润湿反转机理一般驱油用表面活性剂的亲水性均大于亲油性，在地层表面吸附，可使亲油的地层表面反转为亲水，增加了油对岩石表面的润湿角，减小了粘附功，也即提高了洗油效率。（3）乳化机理驱油用的表面活性剂的HLB值一般在718范围，在油水界面上的吸附，可稳定水包油（O/W）乳状液。乳化的油在向前移动中不易重新粘附润湿回地层表面，提高了洗油效率。此外，乳化的油在高渗透层产生叠加的Jamin效应，可使水较均匀地在地层推进，提高了波及系数。（4）提高表面电荷密度机理当驱油表面活性剂为阴离子型表面活性剂时，它在油珠和地层表面上吸附，可提高表面的电荷密度，增加油珠与地层表面的静

20、电斥力，使油珠易被驱动界质带走，提高了洗油效率。（5）聚并形成油带机理若从地层表面洗下来的油越来越多，则它们在向前移动时可发生相互碰撞。当碰撞的能量能克服它们之间的静电斥力时，就可聚并并形成油带。油带向前移动又不断聚并前进方向的油珠，使油带不断扩大，最后从生产井采出。（6）改变原油的流变性机理表面活性剂水溶液驱油时，一部分表面活性剂溶入油中，吸附在沥青质点上，可以增强其溶剂化外壳的牢固性，减弱沥青质点间的相互作用，削弱原油中大分子的网状结构，从而降低原油的极限动剪切应力，提高采收率。138 HPAM堵水剂的选择性表现在哪里? 解释HPAM的堵水机理（1）HPAM堵水剂的选择性表现在：由于出水层

21、的含水饱和度较高，所以HPAM优先进入出水层；在出水层中，HPAM中的酰胺基-CONH2 羧基-COOH可通过氢键优先吸附在由于出水冲刷而暴露出来的岩石表面； HPAM分子中未被吸附部分可在水中伸展，降低地层对水的渗透率；HPAM随水流动时为地层结构的喉部所捕集，堵塞出水层； 进入油层的HPAM，由于砂岩表面为油所覆盖，所以在油层不发生吸附，因此对油层影响甚小。（2）HPAM的堵水机理一般认为HPAM的堵水机理为粘度、粘弹效应和残余阻力的作用。HPAM溶液的粘度在流速增加及空隙变化的情况下都下降，利于HPAM容易进入地层深部。当HPAM溶液达到相当高的流速时，就会表现出粘弹效应。残余阻力是堵水

22、作用中最主要的作用，其中包括吸附、捕集和物理堵塞。139泡沫堵水的作用机理是什么140双液法和单液法这两种注入法的工艺特点即优缺点141氟硼酸的制备方法是什么？及其缓速机理是什么（1）氟硼酸的制备方法：氟硼酸通常用氢氟酸和含硼化合物反应制得：4HF+H3BO3HBF4+3H2O（或者4NaF+4HCl+ H3BO3HBF4+4NaCl+3H2O）4HF+HBO2(固)HBF4+2H2OHF+BF3HBF4（2）氟硼酸缓速原理。氟硼酸在水溶液中能发生多级水解反应：HBF4+H2OHBF3(OH)+HF 慢HBF3(OH)+H2OHBF2(OH)2+HF 快HBF2(OH)2+H2OHBF(OH)

23、3+HF 快HBF(OH)3H3BO3+HF 快氟硼酸水解反应第一级水解生成羟基氟硼酸是慢反应，总反应速度由第一步控制，因而使氟硼酸能缓速酸化。142基质酸化？基质酸化是在低于地层岩石破裂压力条件下，将酸液注入地层孔隙空间，使之沿径向渗入油气层，溶解孔隙中的细小颗粒、胶结物等以扩大孔隙空间、提高地层渗透率的一种增产措施。143压裂酸化增产的原理（1）撑开并扩大天然裂缝或压开新裂缝，改造和提高油气层内部的渗透能力；（2）解除堵塞；（3）使井底与高渗透带或新的裂缝系统沟通。144酸化中使用醇类的作用（1）解除水堵（2）促进流体返排（3）延缓酸的反应（4）降低酸液中水的浓度。145自生土酸酸化？自生

24、土酸酸化，是利用一些化合物能以可控制的速度产生有机酸，然后与含氟离子的溶液反应，在地层中生成氢氟酸用于地层深部酸化的一种酸化增产工艺。146压裂液的组成及其作用(1)前置液 其作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝。同时还起到一定的降温作用。(2)携砂液 它起到将支撑剂带入裂缝中并将砂子置于预定位置上的作用。携砂液具有造缝及冷却地层的作用。(3)顶替液 顶替液的作用是将井筒中的携砂液全部替入到裂缝147压裂液应该具备的性能有 (1)滤失少 （2）悬砂能力强（3）摩阻低（4）稳定性好（5）配伍性好（6）低残渣（7）易返排（8）价格便宜、宜配制、货源广 148解释硅酸钙的水化历程及机理第()阶段为

25、初始期，即C3S与水接触后的数分钟，这期间Ca2+迅速增加。第()阶段为诱导期(或静止期、潜伏期)，表现为放热率低，反应速度慢。但Ca2+浓度仍继续增长。第()阶段为加速期。特点是C3S重新急速水化，Ca(OH)2开始从溶液中结晶，放热率增大第()阶段为中间期(或减速期)，水化反应速度减慢。第()阶段为最终阶段，属稳定的慢反应期。149油井基本水泥含义所谓油井基本水泥有两层含义，其一是这种水泥在生产时除允许掺加适量石膏外，不得掺入其他任何外加剂；其二是这种基本水泥使用时能与多外加剂配合，能适应较大井深和温度变化范围150表面活性剂降低界面张力机理表面活性剂分子均由亲油基和亲水基等组成，这两种集

26、团不仅具有防止油水两相相互排斥的功能，而且还具有把油水两相连接起来不使其分离的特殊功能，因此当具有两亲结构的表面活性剂分子处于界面上时就能降低界面上的浄吸力和界面张力。151砂岩酸化过程中互溶剂的作用（1）互溶剂是一类无论在油中还是在水中都有一定溶解能力的物质。（2）使用互溶剂能降低固相微粒对乳化的稳定作用，从而减少因乳化液而引起的地层伤害以及对残酸从地层返回井筒的阻碍。在砂岩酸化过程中需要使用缓蚀剂、破乳剂等表面活性剂，但他们往往会吸附在地层中的砂粒或者粘土表面。这不仅会改变岩石表面的润湿性，使岩石变为油润性而影响原油的流动性及最终采收率，而且使表面活性剂不能起到预期的防腐蚀、防乳、破乳等作

27、用。加入互溶剂后，互溶剂能够优先吸附于砂粒和粘土表面，不但使微粒和不溶物成为水润湿，而且使地层成为水湿，改善了地层的渗透性。更重要的是抑制了水基处理液中表面活性剂如缓蚀剂、防乳破乳剂等在地层表面的吸附。152除了水泥熟料中的各组分影响水泥的水化速度外，分析讨论温度压力水泥细度及水灰比的影响(1)温度的影响地层温度越高，水泥浆体系达到最高温度的时间越早，即水化热高峰出现早，稠化时间越短，即水化速度越快。试验表明，温度对C2S的水化速度和C3S的早期水化速度影响较大，而对水泥后期水化速度影响不大。(2)压力的影响在固井施工中，压力越大，稠化时间越短，所以，对高温深井的注水泥施工，需要更长的稠化时间

28、(3)水泥细度的影响细度表明水泥颗粒参加水化反应的表面积的大小。水泥颗粒直径越小，表面积则越大，其反应活性越高。(4)水灰比的影响通常，水泥浆水灰比越大，即水泥颗粒表面与水接触更充分，因而水化速度越快，即单位时间内水泥的水化程度越高。但水灰比过高，水化产物之间胶凝更为困难，水泥石强度发展较慢。153缓速酸酸化工艺步骤，缓速酸酸化各种处理液的作用（1）国内外各大油田的缓速酸酸化工艺步骤一般为：注预处理液、注前置液、注处理液、注后置液、注顶替液、关井反应、返排。（2）预处理液，解除有机堵塞，清除岩石表面的原油或凝析油，有利于酸液与地层接触反应。前置液，解除地层可能与处理液产生的某些堵塞或滤失。处理

29、液，解除地层主要损害，提高近井地层渗透率。后置液，把主体酸替入地层深部，达到底层深部酸化的目的，并防止近井地带产生的二次沉淀。顶替液，把处理液替入地层，防止酸液对管柱造成腐蚀。154油井出水分类 分析油井出水的原因（1）按水的来源，可分为注入水、边水、底水及上层水、下层水和夹层水。注入水、边水及底水，在油藏中与油在同一层位，统称为“同层水”。上层水，下层水及夹层水是从油层上部或下部的含水层及夹于油层之间的含水层中窜入油气井的水，来源于油层以外，故统称为“外来水”（2）注入水及边水由于油层的非均质性及开采方式不当，使注入水及边水沿高渗透层及高渗透区不均匀推进，在纵向上形成单层突进，在横向上形成舌

30、进，使油井过早水淹 。 底水当油田有底水时，由于油气井在生产时在地层中造成的压力差，破坏了由于重力作用建立起来的油水平衡关系，使原来的油水界面在靠近井底时，呈锥形升高，这种现象叫底水锥进”。其结果使油气井在井底附近造成水淹，含水上升，产油量下降。 外来水外来水是由于固井质量不合格，或套管因地层水腐蚀或盐岩流动挤压被破坏而使水窜入油井，或者是由于射孔时误射水层使油井出水。155相继注入盐酸氟化物法（SHF）工艺原理，（1）潜在酸酸化是在地层条件下，通过化学反应生成活性酸进行酸岩反应，以提高地层深部的渗透率。（2）SHF工艺的酸化原理：首先向地层泵入不含氟离子的盐酸溶液，盐酸中的氢离子与地层中粘土

31、接触，置换粘土中的钠离子，使粘土转变为酸性粘土。然后，再向地层泵入中性或弱碱性的氟离子溶液。当溶液与酸性粘土颗粒接触时，氟离子结合粘土中的质子便生成氢氟酸，从而溶解部分粘土。156对砂岩酸化施工中使用的是土酸，请说明：（1）为什么不能单独使用HF？（2）HCl的作用是什么？（3）在常规土酸酸化液中HF的浓度为什么不高于3%?（1）HF与砂岩地层的化学反应会生成氟硅酸和氟铝酸，它们能与井筒附近流体中的K+和Na+生成不溶性沉淀，这些胶状沉淀占据被溶蚀的空隙空间造成二次伤害。（2）HCl的作用在于保持酸化液的低PH值，抑制HF的反应生成物发生沉淀。此外HCl也可能与酸化过程中暴露出来碳酸盐胶结物反应。（3）在常规土酸酸化液中，HF的浓度一般不高于3%，避免因砂粒间胶结物溶解过多而导致地层岩石结构的破坏。对于某些结构坚固的砂岩地层也可以用浓度为5%的HF的酸液。判断1增加溶液中