随着越来越多的复杂致密油气藏投入开发,酸化已成为储层改造的重要技术手段。由于砂岩储层酸岩反应机理十分复杂,使得砂岩酸化设计存在较大的盲目性,严重影响了酸化的成功率以及有效率。同时,岩心评价实验只能笼统评价酸化效果的好坏,而无法从储层岩石矿物组成、岩石的微结构等微观领域去深入评价酸化机理。为了明确致密砂岩矿物组分对于酸岩反应的影响,以川西致密砂岩储层为背景,各单矿物为具体研究对象,利用高温高压静态酸岩反应模拟试验装置,进行了单矿物的酸液溶蚀实验,评价了单矿物在酸中稳定性与变化规律。实验结果表明,在70℃条件下,15%HCl+3%HF酸液体系对于粒径在150²00目之间的四种非黏土矿物的溶蚀率序列为:方解石>白云石>石英>长石;对四种黏土矿物的溶蚀率序列为:高岭石>绿泥石>蒙脱石>伊利石。获取了各单矿物反应动力学方程及活化能,结果表明酸岩反应速率大小受矿物自身组成成分影响较大。此外,研究了反应后样品微观变化规律,结果表明:石英、高岭石、伊利石、蒙脱石和绿泥石在70℃条件下与15%HCl+3%HF酸液体系接触反应的过程中,残酸中硅元素离子浓度在反应后60min达到最大值,随着反应的进行浓度降低,出现硅质沉淀,沉淀的生成时间在反应发生后的1h,其余元素浓度随着反应的进行总体呈上升趋势。酸蚀后的矿物结晶度降低,会产生可运移的微粒,损害储层。在分析了川西凹陷沙溪庙组Y井JS₁³、JS₁⁴层位砂岩矿物组成的基础上,进行了酸岩反应模拟实验,获取了酸岩反应动力学方程及活化能,实验结果表明,反应速率与方解石含量成正比,与黏土矿物含量成反比。并采用不同面容比进行实验,结果表明面容比越大,活化能越小。微观变化规律表明:当盐酸浓度较高时,土酸对砂岩矿物晶体结构破坏更加明显,因此,对于上沙溪庙组Y井JS₁³、JS₁⁴层位砂岩进行酸化时,使用的酸液体系盐酸浓度不易过高,应避免在地层中产生大量可运移的微粒;反应后酸液中各元素离子浓度变化情况与单矿物实验结果相似,在开始反应的1小时后出现沉淀,因此在酸化施工过程中应缩短酸液与储层岩石接触时间,防止硅质沉淀对储层造成损害。