3.4泡排作用下泡沫酸溶蝕效果

結合泡排作用下泡沫酸起泡效果與泡沫酸潤濕攜帶效果，優選出QPJ-02酸液為效果最好的泡排復配溶液。圖11為QPJ-02質量分數為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。當混合酸液質量分數為6%時，無機礦物排出粒徑最高為10.65μm，約為酸液質量分數為12%時無機礦物排出粒徑的4.65倍，為酸液質量分數為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合泡沫酸的潤濕攜帶效果與酸液的溶蝕效果對于低產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復配酸液在質量分數為12%、起泡劑質量分數為0.6%時，不同循環間歇泡排次數下井筒內滯留無機礦物的溶蝕情況。由圖12可知，當起泡劑-酸液未經過泡排，酸浸12 h后無機礦物的溶蝕率僅為60.7%，經過1次泡排12 h后無機礦物的溶蝕率為69.1%，經過2次泡排12 h后無機礦物的溶蝕率為72.3%。隨著泡排次數的增加，無機礦物溶蝕率逐漸增長，這是由于經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，在未經過泡排的溶蝕過程中，4 h時無機礦物已經被溶蝕72.4%，經過4 h后無機礦物被溶蝕19.7%，最后8～12 h內無機礦物被溶蝕8.2%左右；經過1次泡排的溶蝕過程中，4 h時無機礦物已經被溶蝕79.7%，經過4 h后無機礦物被溶蝕14.49%，最后8～12 h內無機礦物被溶蝕5.8%左右，因此，在溶蝕反應時間內合理控制循環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%質量分數QPJ-02作為復配解堵劑起泡劑成分，選用質量分數為12%的乙酸、鹽酸、氫氟酸質量比=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量分數為0.6%的QPJ-02作為復配解堵劑起泡劑成分，選用質量分數為12%乙酸、鹽酸、氫氟酸質量比=1∶1∶1的混合酸液作為復配解堵劑酸蝕劑成分，并結合多次循環泡排，可有效促進無機礦物的溶蝕解堵與運移排出特性，對解決產氣通道內的無機礦物堵塞具有重大現實意義。

4.結論

1)基于多組分酸液對低產煤層氣井無機礦物的溶蝕試驗，結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滯留無機礦物解堵運移排出的影響規律。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，當酸液質量分數為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量分數為0.6%時起泡能力最強、泡沫半衰期最長、泡沫穩定性最好，酸液濃度對泡沫穩定性起抑制作用。復配溶液超過起泡劑臨界質量分數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，對武鄉區塊無機礦物接觸角最小，泡沫體系綿密且穩定，因此選取0.6%APG起泡劑復配12%質量分數酸液為優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。循環間歇泡排次數越多，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。