3.4泡排作用下泡沫酸溶蚀效果

结合泡排作用下泡沫酸起泡效果与泡沫酸润湿携带效果，优选出QPJ-02酸液为效果最好的泡排复配溶液。图11为QPJ-02质量分数为0.6%时，复配不同浓度酸液后泡沫排出粒径分布。由图11可知，酸液浓度越高，泡排作用下排出无机矿物粒径越小，粒径范围越小。当混合酸液质量分数为6%时，无机矿物排出粒径最高为10.65μm，约为酸液质量分数为12%时无机矿物排出粒径的4.65倍，为酸液质量分数为9%时无机矿物排出粒径的2.41倍。这是由于酸液对无机矿物表面的刻蚀削减作用，而无机矿物粒径越小，越易被泡沫携带出煤层气井，因此注气泡排作用下结合泡沫酸的润湿携带效果与酸液的溶蚀效果对于低产煤层气井无机矿物的解堵增渗是十分重要的。

图11泡排作用下不同酸度复配溶液泡沫排出粒径分布

图12为QPJ-02复配酸液在质量分数为12%、起泡剂质量分数为0.6%时，不同循环间歇泡排次数下井筒内滞留无机矿物的溶蚀情况。由图12可知，当起泡剂-酸液未经过泡排，酸浸12 h后无机矿物的溶蚀率仅为60.7%，经过1次泡排12 h后无机矿物的溶蚀率为69.1%，经过2次泡排12 h后无机矿物的溶蚀率为72.3%。随着泡排次数的增加，无机矿物溶蚀率逐渐增长，这是由于经过泡排作用的气泡吞吐过程中，酸液与无机矿物表面作用更加充分，使得泡排作用对溶蚀率起促进效果。

图12不同泡排次数下滞留无机矿物的溶蚀情况

同时，随着溶蚀时间的增加，无机矿物的溶蚀速率变缓，在未经过泡排的溶蚀过程中，4 h时无机矿物已经被溶蚀72.4%，经过4 h后无机矿物被溶蚀19.7%，最后8～12 h内无机矿物被溶蚀8.2%左右；经过1次泡排的溶蚀过程中，4 h时无机矿物已经被溶蚀79.7%，经过4 h后无机矿物被溶蚀14.49%，最后8～12 h内无机矿物被溶蚀5.8%左右，因此，在溶蚀反应时间内合理控制循环泡排间歇时间对无机矿物的溶蚀解堵是十分必要的。

综合以上大量对2号无机矿物泡排酸蚀解堵试验验证，针对1号无机矿物选用0.6%质量分数QPJ-02作为复配解堵剂起泡剂成分，选用质量分数为12%的乙酸、盐酸、氢氟酸质量比=2∶1∶1的混合酸液作为复配解堵剂酸蚀剂成分；针对2号无机矿物样选用质量分数为0.6%的QPJ-02作为复配解堵剂起泡剂成分，选用质量分数为12%乙酸、盐酸、氢氟酸质量比=1∶1∶1的混合酸液作为复配解堵剂酸蚀剂成分，并结合多次循环泡排，可有效促进无机矿物的溶蚀解堵与运移排出特性，对解决产气通道内的无机矿物堵塞具有重大现实意义。

4.结论

1)基于多组分酸液对低产煤层气井无机矿物的溶蚀试验，结合泡沫酸对无机矿物的酸蚀解堵特性与润湿分散携带特性，研究泡排酸蚀作用下起泡剂复配酸液解堵剂对井筒内滞留无机矿物解堵运移排出的影响规律。氢氟酸对以硅酸盐岩为主要成分的无机矿物的溶蚀效果最好，不同配比的混合氢氟酸、盐酸与乙酸的多组分酸较单组份酸对无机矿物溶蚀率更高，当酸液质量分数为12%时，溶蚀率普遍高达40%～80%。

2)起泡剂-酸液复配解堵剂在泡排作用下，气液界面表面张力随起泡剂浓度增长先减少后紊乱，复配溶液在起泡剂质量分数为0.6%时起泡能力最强、泡沫半衰期最长、泡沫稳定性最好，酸液浓度对泡沫稳定性起抑制作用。复配溶液超过起泡剂临界质量分数0.6%后，在泡排作用下泡沫携粉含量不再增长，泡沫携粉含量主要受泡径长短及均匀性，即泡沫绵密程度的影响。起泡剂-酸液复配溶液与无机矿物表面接触角越小，泡沫酸润湿性越好，泡沫携粉量越高。

3)APG复配酸液表面张力最小，对武乡区块无机矿物接触角最小，泡沫体系绵密且稳定，因此选取0.6%APG起泡剂复配12%质量分数酸液为优选溶蚀无机矿物解堵剂。泡沫体系泡径大较泡沫直径大小不均对泡沫半衰期影响更为严重。

4)复配溶液酸液浓度越高，泡排作用下排出无机矿物粒径越小，粒径范围越窄。循环间歇泡排次数越多，气泡吞吐使无机矿物与溶液充分作用，无机矿物溶蚀率少量增长。