第8讲酸化
第七章 酸化技术(Chap 7 Acidizing)
Acid Treatment/Stimulation •酸 洗:Acid Washing
•基质酸化:Matrix Acidizing •酸 压:Acid Fracturing
西南石油大学采油气工艺研究所
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Acid wash酸洗
压裂车 •清洗：井 筒 射孔眼
•方式：正 洗 反 洗
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•清洗：井 筒 射孔眼 压裂车
•方式：正 洗 反 洗
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Acid wash酸洗
— 施工压力：无外力或轻微搅动。 — 注入速度：不流动或沿井筒的正、反循环。 — 酸流动、溶蚀方式：溶蚀井壁及射孔孔眼。 — 适用范围：砂岩、碳酸盐岩储层表皮解堵或射 孔孔眼清洗、井筒结垢及丝扣油的清除。
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Acid Fracturing
The geometry of acid fractures can be determined by the
same models used for propped fractures, with the exception of the impact of etched width on the widthpressure relation. However, several additional aspects of acid fracturing must be considered:
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Content of this Chapter
① 酸化增产原理Fundamentals of acid stimulation ② 酸－岩化学反应当量及反应产物Acid-mineral reaction stoichiometry and product ③ 酸－岩化学反应动力学Acid-mineral reaction kinetics ④ 碳酸盐岩储层酸化设计计算Carbonate acidizing design ⑤ 砂岩储层酸化设计计算Sandstone acidizing design ⑥ 酸化工艺设计Acidizing technology design ⑦ 酸液及添加剂Acid fluids and additives
【土壤学】 第8章 土壤酸碱性和氧化还原性【精】
3、碱性土的成因
➢干旱气候；降水量低于蒸发量 ➢母质； 基性、超基性岩 ➢过量施用石灰； ➢引灌碱性污水； ➢海水pH7.5-8浸渍。
三、土壤缓冲作用
1、定义 ① 狭义：把少量的酸或碱加入到到土壤里，其pH值的变化却不大，这
种对酸碱变化的抵抗能力，叫做土壤的缓冲性能或缓冲作用。 ② 广义：土壤是一个巨大的缓冲体系，对营养元素、污染物质、氧化还
一、土壤氧化还原体系和氧化还原电位
1、常见的氧化还原体系
体系
氧化态
还原态
氧体系 氮体系 锰体系
O2 NO3Mn4+
O2NH4+ Mn2+
铁体系
Fe3+
Fe2+
硫体系
Байду номын сангаас
SO42-
S2-
有机碳体系 CO2
CH4
氢体系
2H+
H2
土壤中主要氧化剂是O2，当土壤O2是被消耗后，其它氧化态物质NO3Mn4+ Fe3+ SO42-依次作为电子受体被还原。土壤中的还原物质主要是有 机质，特别是新鲜有机质。土壤中氧化态和还原态物质相对浓度受O2状 况，即通气性的影响。
2、氧化还原电位 氧化还原反应的通式：氧化态 + ne- = 还原态
（ 铂电极—甘汞电极，毫伏计） Nernst 公式
✓ E0为标准氧化还原电位（化学手册中可查到）,氧化态和还原态浓度 相等时产生的电位
✓ n为反应中电子转移数 ✓ 用0.059时，单位为v，用59时为mv
Eh可作为土壤通气性的指标。
④ 铁、锰、铜、锌等微量元素有效度，在酸性和强酸 性土壤中高；在pH>7的土壤中，活性铁、锰、铜、 锌离子明显下降，并常常出现铁、锰离子的供应不 足。
第8讲化学计算的常用方法高考化学一轮复习高频考点精讲(新教材新高考)
气体体积减少到16 L，则原混合气体中CO的体积为
A.4 L
√ B.8 L
C.12 L
D.16 L
解析
混合气体中只有CO2和Na2O2反应，设二氧化碳的体积为V(CO2)，
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
ΔV
44.8 L
22.4 L
V(CO2)
(20－16) L
44.8 L∶22.4 L＝V(CO2)∶(20－16) L，
则V(NO)∶V(NH3)＝9 mL∶(6 mL＋1 mL)＝9∶7，但因该反应是可逆反应，剩
余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故
9 V(NO) 5 7<V(NH3)<3
。
考点二
利用关系式法计算
必备知识
1.关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法，一般适 用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据 中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。 2.应用关系式法的思维模型
×100%
＝Hale Waihona Puke 85.8%。考点三
>
利用守恒法计算
必备知识
守恒法是一种整合的思维方法，运用守恒定律，不纠缠过程细节，只考虑反应体系 中研究对象化学量的始态和终态(如反应中的原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、 化合价升降守恒、能量守恒等)或相互间的关系(如化合物中的化合价规则、电解质 溶液中的电中性原则等)，从而达到速解、巧解化学试题的目的。 1.质量守恒(原子守恒) 依据化学反应的实质是原子的重新组合，反应前后各原子的种类和数目保持不变。
3NH3～2HNO3，但工业生产上 NO 要进行循环利用，经过多次循环后，氨几乎全
油层水力压裂、酸化处理和设备讲解
（1）前置液，即不包含支撑剂的压裂液。用于形成和延伸地
层裂缝，为支撑剂进入地层建立必要的空间，同时可以降低
地层温度保持压裂液的粘度。
（2）携砂液，用于进一步延伸裂缝，将支撑剂带入压裂裂缝
预定的位置，充填裂缝，形成高渗透支撑裂缝带。
（3）顶替液，用于将井筒内携砂液全部顶入地层裂缝，避免
井底沉砂。
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一、油层水力压裂
裂缝延伸
图5-1 油层压裂工作原理示意图
1－油管；2－套管；3－封隔器；4－地层
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一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理 2、压裂的基本原理
当地面泵停止向井内打入高压液体后，由于岩石的弹性，以及油层上覆压力 的作用，会使人造裂缝大部分闭合。所以为了保持这些裂缝长期处于张开的状态， 一般压裂时均向油层裂缝内充填固体颗粒，称为支撑剂，裂缝内填入了支撑剂， 尽管地面泵停止注入高压液体，裂缝也不会闭合了，见图5-1（d）所示。通过这 种方式提高油层的渗透能力，改善油气层的物理结构和性质，进而增加油井的产 量或水井的注水量。
一、油层水力压裂
1.2 压裂液和支撑剂 1、压裂液 3）压裂液的种类
目前，约有70%的压裂采用以胍胶和羟丙基胍胶为主的水 基压裂液，5%的压裂液采用油基压裂液，25%的压裂液采用气 化压裂液。为满足压裂工艺的要求，还需要在压裂液中加入 多种添加剂。
为满足压裂工艺的要求，还需要在压裂液中加入添加剂。 例如：PH值调节剂、杀菌剂、粘土稳定剂、破乳剂、降滤剂、 温度稳定剂、起泡剂和减阻剂等。
1.3 压裂施工
经过充分准备后便可以进行压裂施工了，施工按以下工 序进行：循环—试压—试挤—压裂—加支撑剂—替挤—反洗 或活动管柱 1）循环，目的是鉴定各种设备性能，检查管线是否畅通。循 环路线是液罐车→混砂车→压裂车→高压管汇→液罐车。 2）试压，关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣 等憋压至30～40Mpa，保持2～3分钟不降压为合格。 3）试挤，试压合格后，打开总闸门，用1～2台压裂车将压裂 液注入油层，直到压力稳定为止。 4）压裂，逐个启动或同时启动压裂车，加大排量，以很高的 速度向井内泵注压裂液，在井底瞬时造成高压，当泵注量大 大超过地层吸收能力，压裂液产生的压力大于地层破裂压力 时，地层被压开裂缝，继续泵入压裂液使裂2缝1 延伸和扩展。
第07章酸化处理
酸化原理：
通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙(裂缝)内堵塞物等
的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。
按工艺不同可分为： ●酸 洗 将少量酸液注入井筒内，清除井筒孔眼中酸溶 性颗粒和钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼。
●
基质酸化 在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸 液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内 油层的渗透性。 压裂酸化 在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层 内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均 匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。
酸液由活性酸变为残酸之前所流经裂缝的距离。
(一)酸岩反应的室内试验方法简介 静态试验 恒温、恒压、恒面容比；静止反应；定 时测量酸浓度和岩石溶蚀量 流动模拟试验 模拟酸液在地下流动反应的情况 动态试验
动力模拟试验 岩心转动而酸液静止，利用相
似模拟处理方法
(二)裂缝中酸浓度的分布规律 数学模拟 研究方法 求出裂缝中酸浓度分布的数学规律
硅粉：添满或桥塞酸蚀孔道和天然裂缝。 粒径大小不等的油溶树脂： 大颗粒桥塞大的孔隙；亲油的树脂形成更小的颗 粒，变形后堵塞大颗粒的孔隙，从而有效地降低 酸液的滤失。
(2)前置液酸压 优点： (1) 采用前置液破裂地层形成裂缝，并在裂缝壁面形成滤 饼，可以降低活性酸的滤失； (2) 冷却井筒和地层，减缓酸液对油管的腐蚀，降低酸岩 反应速度，增大酸液有效作用距离。 (3)胶化酸 以某些表面活性剂作酸液的稠化剂，能够形成类似于链状 结构的胶束稠化酸。
C S C KC n DH t V y
酸液浓度梯度 面容比 H+的传质系数 酸岩瞬间的反应速度 面容比： 岩石反应表面积与酸液体积之比
（二）影响酸岩复相反应速度的因素分析
课程内容和授课教师简介
提高采收率技术培训（工程方向）课程安排表
提高采收率培训班教师介绍余刘应：
中石化石油工程技术服务有限公司、特种作业事业部、高级工程师，第四、第五、第六届石油行业试油测试分标委副主任；中石化石油工程公司井下作业专标委秘书长；中石化石油工程公司特种作业井控管理办公室副主任。
组织制定了一系列中石化井下作业管理规章制度和技术标准，组织、参与了塔河油田、鄂尔多斯大牛地气田、松辽盆地火山岩、川西致密碎屑岩、普光气田、元坝气田、焦石坝页岩气田的储层改造、试油气测试、完井等工作。
参与了中石化所有新区勘探开发的试油气测试和储层改造技术工作，熟悉井下作业各分支的管理、技术、现场、设备、物料。
钱卫明：
高级工程师，从事CO2三次采油研究，参与国家863“CO2驱油注采工程技术研究（2009AA063404）”项目，获得中石化科技进步二等奖1次，江苏省科技进步三等奖1次，参加中石化标准的制定1项，在国家核心期刊发表论文3篇，曾在胜利、中原等油田做驱油学术交流。
杜建芬:
西南石油大学、副教授、硕士生导师，长期从事提高采收率的教学与研究工作。
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土壤学第八章 土壤酸碱性和氧化还原过程
全文电子教材土壤与土壤资源学（上篇：土壤学）林学专业第八章土壤酸碱性和氧化还原过程第一节土壤酸碱性一、土壤酸度类型及来源1、活性酸由土壤溶液中游离的H+引起的，常用pH值表示，即溶液中氢离子浓度的负对数。
土壤中的水分含有各种可溶的有机、无机成分，有离子态、分子态，还有胶体态的，因此土壤中的水实际上是一种极为稀薄的溶液。
盐碱土中土壤溶液的浓度比较高。
土壤酸碱性主要根据活性酸划分：pH在6.6~7.4之间为中性。
我国土壤pH一般在4-9之间，在地理分布上由南向北pH逐渐减小，大致以长江为界。
长江以南的土壤为酸性和强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性，少数为强碱性。
2、潜性酸土壤胶体上吸附的氢离子或铝离子，进入溶液后才会显示出酸性，称之为潜性酸，常用1000克烘干土中氢离子的厘摩尔数表示潜性酸可分为两类：（1）代换性酸：用过量中性盐（氯化钾、氯化钙等）溶液，与土壤胶体发生交换作用，土壤胶体表面的氢离子或铝离子被侵提剂的阳离子所交换，使溶液的酸性增加。
测定溶液中氢离子的浓度即得交换性酸的数量。
（2）水解性酸：用过量强碱弱酸盐（CH3COONa）浸提土壤，胶体上的氢离子或铝离子释放到溶液中所表现出来的酸性。
CH3COONa水解产生NaOH，pH值可达8.5，Na+可以把绝大部分的代换性的氢离子和铝离子代换下来，从而形成醋酸，滴定溶液中醋酸的总量即得水解性酸度。
要改变土壤的酸性程度，就必须中和溶液中和胶体上的全部交换性氢离子和铝离子。
在酸性土壤改良时，可根据水解性酸来计算所要施用的石灰的量。
3、土壤酸的来源（1）土壤中H+的来源由 CO2引起（土壤空气、有机质分解、植物根系和微生物呼吸）；土壤有机体的分解产生有机酸；硫化细菌和硝化细菌还可产生硫酸和硝酸；生理酸性肥料（硫酸铵、硫酸钾等）的施用。
（2）气候对土壤酸化的影响在多雨潮湿地带，盐基离子被淋失，溶液中的氢离子进入胶体取代盐基离子，导致氢离子积累在土壤胶体上。
化学初中第八单元讲解教案
化学初中第八单元讲解教案
教学目标：
1. 了解酸碱中和反应的概念和特点；
2. 掌握酸碱中和反应的化学方程式；
3. 能够运用化学方程式解答相关问题。
教学重点：
1. 酸碱中和反应的定义和特点；
2. 化学方程式的书写和解读。
教学难点：
1. 理解酸碱反应的电离过程；
2. 掌握酸碱中和反应的化学方程式。
教学准备：
1. 教师准备：课件、实验器材、教学实例等；
2. 学生准备：课本、笔记等。
教学流程：
一、导入：
教师简要回顾上节课学过的内容，引出酸碱中和反应的概念，激发学生学习兴趣。
二、讲解：
1. 酸碱中和反应的定义和特点；
2. 酸碱反应的电离过程；
3. 酸碱中和反应的化学方程式。
三、实验：
教师进行简单的酸碱中和反应实验，让学生亲自操作，观察实验现象，加深对酸碱中和反应的理解。
四、练习：
教师布置相关练习题，让学生在课堂上进行解答，帮助学生巩固所学知识。
五、总结：
教师对本节课的重点内容进行总结，强调学生应该掌握的知识点，鼓励学生多加练习，提高对酸碱中和反应的理解和运用能力。
六、作业：
布置相关作业，督促学生巩固所学知识。
教学反思：
本节课主要介绍了酸碱中和反应的概念和特点，通过实验和练习，帮助学生深入理解酸碱中和反应的机理和化学方程式。
教学过程中要注重激发学生的学习兴趣，引导学生主动思考和探索，提高学生的学习效果。
水解酸化的正确理解及案例
水解酸化的正确理解及案例从原理上讲，水解（酸化）是厌氧消化过程的第一、二两个阶段。
但水解（酸化）-好氧处理工艺中的水解（酸化）段和厌氧消化的目标不同，因此是两种不同的处理方法。
水解（酸化）-好氧处理系统中的水解（酸化）段的目的，对于城市污水是将原水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物；对于工业废水处理，主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。
水解工艺的开发过程是从低浓度城市污水开始的，与高浓度废水的厌氧消化中的水解、酸化过程是不同的。
在连续厌氧过程中水解、酸化的目的是为混合厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质。
而两相厌氧消化中的产酸段（产酸相）是将混合厌氧消化中的产酸段和产甲烷段分开，以便形成各自的最佳环境。
因此，尽管水解（酸化）-好氧处理工艺中的水解（酸化）段、两相法厌氧发酵工艺中的产酸相和混合厌氧消化工艺中的产酸过程均产生有机酸，但是由于三者的处理目的的不同，各自的运行环境和条件有着明显的差异，主要表现在以下几个方面。
（1）氧化还原电位（Eh）不同在混合厌氧消化系统中，由于完成水解、酸化的微生物和产甲烷微生物共处于同一个反应器中，整个反应器的氧化还原电位（Eh）的控制必须首先满足对Eh要求严格的甲烷菌，一般为300mV以下，因此，系统中的水解（酸化）微生物也是在这一电位值下工作的。
而两相厌氧消化系统中，产酸相的氧化还原电位一般控制在-300—-100mV之间。
水解（酸化）-好氧处理工艺中的水解（酸化）段为一典型的兼性过程，只要Eh控制在0mV左右，该过程即可孙里进行。
（2）pH值不同在厌氧消化系统中，消化液的pH值控制在甲烷菌生长的最佳pH值范围，一般为6.8-7.2。
在两相厌氧消化系统中，产酸相的pH值一般控制在6.0-6.5之间，在酸化反应器pH值降低时，丙酸的相对含量增大，而丙酸对后续的甲烷相中的产甲烷菌将产生强烈的抑制作用。
(竞赛)第8讲 高一化学学科素养能力竞赛专题训练——金属材料(原卷版)
第8讲高一化学学科素养能力竞赛专题训练——金属材料【题型目录】模块一：易错试题精选模块二：培优试题精选模块三：名校竞赛试题精选【典例例题】模块一：易错试题精选1．下列物质间的转化不能一步实现的是A．Al→Al2O3→NaAlO2B．Fe→Fe2O3→FeCl3C．C→CO→CaCO3D．Cu→CuO→CuSO42．将4.6 g Na和2.7 g Al同时加入足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释为500 mL。
下列说法中不正确的是A．所得溶液中NaOH的物质的量浓度为0.2 mol·L-1B．反应中消耗的水的质量是加入的Al的质量的2倍C．所得溶液中-2AlO的物质的量浓度为0.2 mol·L-1D．反应中放出的气体在标准状况下的体积为2.24 L3．某无色溶液，能与铝反应放出氢气，则该溶液中，肯定不能大量共存的离子组是A．NH+4、Na＋、Ba2＋、Cl-B．Na＋、I-、HCO-3、SO2-4C．K＋、Cl-、SO2-3、 NO-3D．Na＋、Mg2＋、SO2-4、Cl-4．合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②一般合金熔点比它的各成分金属的更低③改变原料的配比，改变生成合金的条件，可得到具有不同性能的合金④合金比纯金属的应用范围更广泛A．①②③④B．②③④C．①②④D．②④5．下列指定反应的离子方程式正确的是A．用FeCl3制作印刷电路板：2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+B．用醋酸除去水垢：2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2OC．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2++OH-+H++24SO-=BaSO4↓+H2OD．铝与氢氧化钠溶液反应：2Al+2OH-+2H2O=22AlO-+3H2↑6．56g 不纯铁粉与足量的稀硫酸反应生成2g 氢气，下列情况可能的是 A ．铁中含有碳和锌 B ．铁中含有碳和铜 C ．铁表面有铁锈 D ．铁中含有碳和镁7．铝合金是目前用途最广泛的合金之一，下列关于铝及其化合物说法错误的是 A ．在我国使用最早的合金是铜 B ．常温下，铝不与氧气反应C ．Al 2O 3是两性氧化物，所以铝制品不宜用来蒸煮碱性食物D ．偏铝酸钠的化学式可表示为：NaAlO 28．取x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960mL 的2NO 气体和672mL 的24N O 气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为17.02g 。
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油田化学剂课程讲稿
④ 缓速氢氟酸
氟硼酸和氟磷酸均能生成氢氟酸的潜在酸
4
HBF 4 + H 2O H 3BO 3 + HF 3
4HPF 6 + H 2O
H 3PO 4 + HF 6
将AlCl 3加到土酸中形成氟铝络合物也能控制HF 的量，达到缓速的目的。
AlCl 3 + HF HAlF 4 + HCl 3
4
HAlF 4 + HCl AlFCl 2 + HF 2
3
氟钛酸铵也是一种能控制HF 生成的缓速酸：
(NH 4)2TiF 6
NH 4TiF 6+
2
-
2
+
TiF 62-H 2 O
TiOF 4 + HF 2-2
这些反应的特点是平衡常数较小，随着生成的HF 逐渐消耗而缓慢释放，达到缓速目的。
产生氢氟酸的潜在酸在酸化前，也需要用氯化铵的盐酸溶液作前置液对地层进行处理。
二 酸化作业存在的问题 1 腐蚀
酸对金属腐蚀是众所周知的问题，虽然用潜在酸可解决这一问题，但在大多数情况下是用普通酸，通过添加缓蚀剂来解决腐蚀问题。
2 酸/岩反应速度过快
酸液与地层岩石的反应速度与酸化效果密 切相关，要得到较好的酸化效果，希望酸液达 到一定深度（处理半径），若酸液与岩石反应 速度过快，新鲜酸液一进入地层很快就反应完 了,这不仅达不到预期的处理半径，更严重的是， 由于井筒最近处地层始终接触新鲜酸液，可能引 起出砂，而影响正常生产。
所以，必须控制酸与 岩石的反应速度。
可用潜在酸，但成本高。
油田化学剂 课程讲稿
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2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；
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