3.4泡排作用下泡沫酸溶蝕效果

結(jié)合泡排作用下泡沫酸起泡效果與泡沫酸潤濕攜帶效果，優(yōu)選出QPJ-02酸液為效果最好的泡排復配溶液。圖11為QPJ-02質(zhì)量分數(shù)為0.6%時，復配不同濃度酸液后泡沫排出粒徑分布。由圖11可知，酸液濃度越高，泡排作用下排出無機礦物粒徑越小，粒徑范圍越小。當混合酸液質(zhì)量分數(shù)為6%時，無機礦物排出粒徑最高為10.65μm，約為酸液質(zhì)量分數(shù)為12%時無機礦物排出粒徑的4.65倍，為酸液質(zhì)量分數(shù)為9%時無機礦物排出粒徑的2.41倍。這是由于酸液對無機礦物表面的刻蝕削減作用，而無機礦物粒徑越小，越易被泡沫攜帶出煤層氣井，因此注氣泡排作用下結(jié)合泡沫酸的潤濕攜帶效果與酸液的溶蝕效果對于低產(chǎn)煤層氣井無機礦物的解堵增滲是十分重要的。

圖11泡排作用下不同酸度復配溶液泡沫排出粒徑分布

圖12為QPJ-02復配酸液在質(zhì)量分數(shù)為12%、起泡劑質(zhì)量分數(shù)為0.6%時，不同循環(huán)間歇泡排次數(shù)下井筒內(nèi)滯留無機礦物的溶蝕情況。由圖12可知，當起泡劑-酸液未經(jīng)過泡排，酸浸12 h后無機礦物的溶蝕率僅為60.7%，經(jīng)過1次泡排12 h后無機礦物的溶蝕率為69.1%，經(jīng)過2次泡排12 h后無機礦物的溶蝕率為72.3%。隨著泡排次數(shù)的增加，無機礦物溶蝕率逐漸增長，這是由于經(jīng)過泡排作用的氣泡吞吐過程中，酸液與無機礦物表面作用更加充分，使得泡排作用對溶蝕率起促進效果。

圖12不同泡排次數(shù)下滯留無機礦物的溶蝕情況

同時，隨著溶蝕時間的增加，無機礦物的溶蝕速率變緩，在未經(jīng)過泡排的溶蝕過程中，4 h時無機礦物已經(jīng)被溶蝕72.4%，經(jīng)過4 h后無機礦物被溶蝕19.7%，最后8～12 h內(nèi)無機礦物被溶蝕8.2%左右；經(jīng)過1次泡排的溶蝕過程中，4 h時無機礦物已經(jīng)被溶蝕79.7%，經(jīng)過4 h后無機礦物被溶蝕14.49%，最后8～12 h內(nèi)無機礦物被溶蝕5.8%左右，因此，在溶蝕反應時間內(nèi)合理控制循環(huán)泡排間歇時間對無機礦物的溶蝕解堵是十分必要的。

綜合以上大量對2號無機礦物泡排酸蝕解堵試驗驗證，針對1號無機礦物選用0.6%質(zhì)量分數(shù)QPJ-02作為復配解堵劑起泡劑成分，選用質(zhì)量分數(shù)為12%的乙酸、鹽酸、氫氟酸質(zhì)量比=2∶1∶1的混合酸液作為復配解堵劑酸蝕劑成分；針對2號無機礦物樣選用質(zhì)量分數(shù)為0.6%的QPJ-02作為復配解堵劑起泡劑成分，選用質(zhì)量分數(shù)為12%乙酸、鹽酸、氫氟酸質(zhì)量比=1∶1∶1的混合酸液作為復配解堵劑酸蝕劑成分，并結(jié)合多次循環(huán)泡排，可有效促進無機礦物的溶蝕解堵與運移排出特性，對解決產(chǎn)氣通道內(nèi)的無機礦物堵塞具有重大現(xiàn)實意義。

4.結(jié)論

1)基于多組分酸液對低產(chǎn)煤層氣井無機礦物的溶蝕試驗，結(jié)合泡沫酸對無機礦物的酸蝕解堵特性與潤濕分散攜帶特性，研究泡排酸蝕作用下起泡劑復配酸液解堵劑對井筒內(nèi)滯留無機礦物解堵運移排出的影響規(guī)律。氫氟酸對以硅酸鹽巖為主要成分的無機礦物的溶蝕效果最好，不同配比的混合氫氟酸、鹽酸與乙酸的多組分酸較單組份酸對無機礦物溶蝕率更高，當酸液質(zhì)量分數(shù)為12%時，溶蝕率普遍高達40%～80%。

2)起泡劑-酸液復配解堵劑在泡排作用下，氣液界面表面張力隨起泡劑濃度增長先減少后紊亂，復配溶液在起泡劑質(zhì)量分數(shù)為0.6%時起泡能力最強、泡沫半衰期最長、泡沫穩(wěn)定性最好，酸液濃度對泡沫穩(wěn)定性起抑制作用。復配溶液超過起泡劑臨界質(zhì)量分數(shù)0.6%后，在泡排作用下泡沫攜粉含量不再增長，泡沫攜粉含量主要受泡徑長短及均勻性，即泡沫綿密程度的影響。起泡劑-酸液復配溶液與無機礦物表面接觸角越小，泡沫酸潤濕性越好，泡沫攜粉量越高。

3)APG復配酸液表面張力最小，對武鄉(xiāng)區(qū)塊無機礦物接觸角最小，泡沫體系綿密且穩(wěn)定，因此選取0.6%APG起泡劑復配12%質(zhì)量分數(shù)酸液為優(yōu)選溶蝕無機礦物解堵劑。泡沫體系泡徑大較泡沫直徑大小不均對泡沫半衰期影響更為嚴重。

4)復配溶液酸液濃度越高，泡排作用下排出無機礦物粒徑越小，粒徑范圍越窄。循環(huán)間歇泡排次數(shù)越多，氣泡吞吐使無機礦物與溶液充分作用，無機礦物溶蝕率少量增長。