近井地带堵塞严重影响了油气的正常生产，堵塞污染物主要分为有机沉积物和无机沉积物两类。有机沉积物主要为原油中的石蜡、沥青质和注入缓蚀剂、聚合物等组分，由于多相流相平衡的变化或者储层改造措施中注入的溶剂、气体、酸液等不相容的体系改变了原油组成从而引发重质组分析出、沉淀，并引发储层润湿性变化。无机沉积物主要由于管线和设备的腐蚀，使铁离子逐渐被氧化，形成了氢氧化铁和氢氧化亚铁沉淀。另外，地层水矿化度高，当注入水与地层水不配伍时，也会产生无机垢。

对于有机沉积物，现场常采用由芳香族混合溶剂和辅助溶剂组成的化学药剂来处理。对于无机垢，酸化处理和螯合反应是最常用的方法。常规解堵方法不能同时针对所有问题，而是需要注入一系列处理液来清除掉各类沉淀物。在多级注入处理中，清理时间长，流体体积大，严重影响项目的经济效益，特别是海上油气田开发项目。另外，单独处理有机垢或无机垢时，注入的单一功效的处理液可能会将无法处理的沉积垢推入储层深部，加深后续改造难度。单相微乳酸（W/O或O/W）作为一种新型的解堵体系，可同时对有机垢及无机垢进行溶解，近年来逐渐成为国内外增产领域的研究热点。开发了一种新型单相酸体系，对单相酸体系性能进行了系统分析评价，并进行了现场试验，为单相酸体系工业化应用提供借鉴参考。

1.实验部分

1.1实验材料

31%盐酸，破乳剂（二酸二辛脂磺酸钠），工业品，天津开发区跨越工贸有限公司。胶凝酸（20%HCl+0.8%稠化剂）、乳化酸（油相∶酸相=3∶7；油相∶93%柴油+7%乳化剂；酸相∶28.57%HCl）、转向酸（20%HCl+6%VES）、芳烃溶剂、氟硼酸（10%HCl+8%HBF4）、土酸（12%HCl+3%HF）、盐酸（20%HCl），工业品（中海油田服务服份有限公司）。碳酸钙，碳酸钠，氯化钙，氯化钾，氯化钠，正庚烷，二甲苯：分析纯（国药化学试剂有限公司）。单相酸，自制；10#沥青：工业品（邢台鑫阔沥青销售有限公司）；减阻剂（阳离子聚丙烯酰胺），工业品（东营市同泰化工有限责任公司）。

1.2实验装置

旋转圆盘仪（CRS-500型），美国岩心公司（Core Lab）制造；电导率仪（DDS-307型），上海仪电科学仪器股份有限公司；激光纳米粒度仪（Nano ZS），英国马尔文公司；界面张力仪，芬兰Kibron公司，型号为DCAT 25；润湿角测定仪（JC2000C系列），上海中晨数字技术设备有限公司；耐酸摩阻测试仪（HC-1），湖北创联石油科技有限公司制造；岩心流动仪（CFS-10000型），美国岩心公司（Core Lab）制造。混合垢伤害模拟装置，自建。

2.单相酸的制备

单相酸是一种外相为油、内相为酸的纳米均相分散体系。油相可选用原油或石油馏分如：汽油、柴油、煤油等，油相分子的结构和链长对单相酸形成影响很大。由于单相酸设计用于解除有机、无机及其混合垢，油相的除垢性能是决定该体系溶解有机垢能力的关键，因此优选芳烃溶剂为油相。酸相主要为盐酸、氢氟酸、氟硼酸或其他混合酸。碳酸盐岩常选用盐酸作为酸液处理体系，当碳酸盐岩含量低于20%时，则使用土酸或氟硼酸体系。

通过拟三元相图制备单相酸相图，根据油相（O）、酸相（W）、表面活性剂（S）+助表面活性剂（A）的比例进行三相图的绘制。室温下，固定油相（O）的加量，固定非离子表面活性剂（S1）与阳离子表面活性剂（S2）的质量比，固定表面活性剂（S，S=S1+S2）与助表面活性剂（A）的质量比。将不同比例下的液体进行离心，然后进行观测，观察体系由澄清透明（一相）变为混浊（二相）的相变过程，在每次发生相变的同时记录所滴加盐酸的量，以O、S+A、W为三相，绘制拟三元相图，见图1。由图1可知，在图1的红圈标记区域，配方的经济性最好，是维持单相区域最小的表面活性剂用量（S+A），且该配方下的单相酸遇水遇油后仍可在较大范围内保持单相。

图1单相酸的三相图

考虑体系的降阻性能，添加了相互配伍的0.1%阳离子型聚丙烯酰胺减阻剂。另外，考虑酸液体系腐蚀、破乳、储层黏土矿物水化膨胀及分散运移等，配套添加功能型添加剂，如：缓蚀剂、破乳剂、黏稳剂等。

3.单相酸性能评价

3.1体系相连通性分析

导电行为是微乳液的重要性质之一，电导测量还是区分普通乳状液类型的经典方法。通常O/W乳液型具有较大的电导率，而W/O型电导率较低。对W/O型微乳液相行为进行研究并作出解释：水滴位于被油相所包围的内核中，表面活性剂层位于油相和水相之间，此时导电主要是由油相的导电和乳化剂包裹的水核运动造成，电导值小。测定了盐酸体系、单相酸和芳烃溶剂的电导率，实验结果显示：盐酸体系电导率为100 mS/cm，芳烃溶剂电导率为0 mS/cm，单相酸电导率为1.16 mS/cm。单相酸电导率接近芳烃溶剂，表明单相酸为油包水单相微乳液体系。

3.2体系微纳米结构分析

采用激光粒度分析仪对单相酸粒径及分布进行了测定，实验结果见图2。可知单相酸粒径大小分布在7～50 nm范围之内，分布较窄，为高斯分布，在单相微乳粒径范围内。

图2单相酸粒径分布图

3.3乳化测试分析

将单相酸与原油高速搅拌混合制备乳状液，油水比3∶2。分别加入0.8%、1.0%、1.5%二酸二辛脂磺酸钠破乳剂，水浴90℃，静态放置，每隔10 min测量析出量，计算破乳率，实验结果见图3。加入1%破乳剂后，单相酸破乳率在1 h内可达到90%以上。

图3不同破乳剂加量下原油破乳曲线

3.4润湿反转及自吸测试

采用润湿角测定仪对单相酸的润湿角进行测定，实验结果见图4。接触角测试结果显示：单相酸可将油湿的碳酸岩（接触角～120°）润湿改性为水湿（接触角～30°），在溶蚀的同时，改善油相渗流。

图4单相酸对油湿碳酸岩心的润湿改性

设置不同液体进行自吸实验，对比亲油岩心对于不同液体的自吸能力，实验结果见图5。对孔隙介质而言，润湿性控制两相或多相流体的分布和流动。平衡时湿润相与孔隙表面相互接触，而非湿相占据孔隙的中央位置，介质中发生两相或多相流动时，毛管力与湿相流动方向一致，是非湿相自发进入岩心介质驱替润湿相的阻力，对于油湿岩心介质，很难发生水的自吸。从实验结果可以看出，单相酸自吸效果和芳烃溶剂十分接近。

图5不同液体自吸增重曲线