[發明專利]一種粘土防膨劑

有效

• 申請號: 201410491165.3
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN105505341B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 封心領;袁俊秀;王康;逯貴廣
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;南化集團研究院
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本專利屬于石油工程技術領域，涉及一種粘土防膨劑。

背景技術

粘土礦物廣泛存在于油層中，全世界97％的油層都不同程度地含有粘土礦物。通常當油藏含粘土5％～20％時，則認為它是粘土含量較高的油層。如果在開發過程中措施不當，就會造成粘土礦物膨脹、分散和運移，從而堵塞地層孔隙結構的喉部，降低地層的滲透性，產生地層損害，對于低滲率油藏破壞更為嚴重。為了減輕對儲層傷害，油田中常加入粘土穩定劑來改善粘土的水化膨脹、分散運移。

根據化學結構的不同粘土穩定劑可以分為：無機鹽類、無機多核聚合物類、有機聚合物類。

無機鹽類粘土穩定劑具有價格低廉，短期防膨效果好；缺點是不能形成多點吸附，時效短。

無機多核聚合物類主要有羥基鋁、羥基鋯、羥基鐵等。這類粘土穩定劑能有效防止粘土膨脹與運移，但是耐酸性能差，不能用于碳酸鹽含量高的砂巖地層。

有機聚合物類是研究最為廣泛的一類粘土穩定劑。目前，這類粘土穩定劑使用最多的為有機陽離子型聚合物。這類粘土穩定劑又以聚季銨鹽型為主，如：聚二甲基二烯丙基氯化銨，聚三甲基烯丙基氯化銨，陽離子聚丙烯酰胺等。該類粘土穩定劑具有耐溫、耐酸、有效期長等優點。目前使用的有機粘土穩定劑多數為直鏈型，分子量大時容易對中低滲地層孔隙吼道造成堵塞，分子量小時防膨效果差，有效期短。

現有的粘土穩定劑雖然在一定程度上都有耐溫、粘土穩定的能力，但是在耐高溫、抗鹽、長效性以及在中低滲油藏使用方面存在不足。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種粘土防膨劑。

本發明的目的通過以下技術方案來實現的：

1）該粘土防膨劑主要包含三類物質：銨鹽、多元醇、甲酸鉀。各組分以質量百分比為：銨鹽：20～60.0%；多元醇：2.0～30.0%；甲酸鉀：2.0～10%；余量為水。

2）所述的銨鹽為：檸檬酸銨、二乙基二烯丙基氯化銨、三甲基烯丙基氯化銨、三乙基烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、四甲基氯化銨、芐基三甲基氯化銨、四乙基氯化銨中的一種或者幾種的混合物。

3）所述的多元醇為：丙三醇、乙二醇、丁二醇、丙二醇、新戊二醇中的一種或幾種的混合物。

4）所述的粘土防膨劑的制備方法為：在帶有攪拌的反應器中加入銨鹽、多元醇、甲酸鉀、水，在一定的攪拌速度下攪拌均勻后得到粘土防膨劑。

本發明所公開的粘土防膨劑制備方法簡單、操作方便，粘土防膨劑由小分子銨鹽、多元醇以及甲酸鉀組成，防膨性能良好，對低滲透儲層沒有傷害。

具體實施方式

為了更好的理解本發明，下面結合實施例進一步闡明發明的內容，但本發明的內容不僅限于下面的實施例。

實施例1

稱取40.0g二乙基二烯丙基氯化銨、5.0g丁二醇、5.0g甲酸鉀、50.0g水加入到反應釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。

實施例2

稱取35.0g三乙基烯丙基氯化銨、2.0g丙三醇、8.0g甲酸鉀、55.0g水加入到反應釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。

實施例3

稱取25.0g四甲基氯化銨、15g丙三醇、10.0g甲酸鉀、50.0g水加入到反應釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。

實施例4

稱取20.0g檸檬酸銨、20.0g乙二醇、10.0g甲酸鉀、50.0g水加入到反應釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。

實施例5

稱取40.0g丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、5.0g新戊二醇、5.0g甲酸鉀、50.0g水加入到反應釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。

實施例6

稱取30.0g甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、15.0g丙二醇、5.0g甲酸鉀、50.0g水加入到反應釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。

實施例7

稱取25.0g芐基三甲基氯化銨、20.0g丁二醇、5.0g甲酸鉀、50.0g水加入到反應釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。

實施例8

稱取35.0g四乙基氯化銨、5.0g新戊二醇、10.0g甲酸鉀、50.0g水加入到反應釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。

將實施例1-8所制備的粘土防膨劑配成有效濃度為2%溶液，按照中國石油天然氣行業標準《注水用粘土穩定劑性能評價方法SY/T5971-94》分別測試室溫下以及經150℃熱滾16h后的樣品的防膨率，測試結果見表1。

表1 樣品防膨率測試結果