[發(fā)明專利]一種活性防膨縮膨劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610041783.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN105647509A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳軍斌;王俊奇;屈展;蓋海防;李啟鋒;王天航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K8/74
• 分類號(hào): C09K8/74;C09K8/68
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 弋才富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及保護(hù)油藏、降壓解堵用 的一種活性防膨縮膨劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著油田的開發(fā)，防膨縮膨劑的應(yīng)用越來越廣泛，種類越來越 多，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)及所使用的化學(xué)藥品不同，在這方面的研制大致 可分為三個(gè)階段：(1)50年代到60年代后期，主要用無機(jī)鹽類來穩(wěn)定 泥土；(2)70年代主要用陽(yáng)離子表面活性劑和無機(jī)多核聚合物來穩(wěn)定 粘土；(3)80年代以后，主要開展了用陽(yáng)離子有機(jī)聚合物穩(wěn)定粘土的 研究和實(shí)驗(yàn)。

現(xiàn)有防膨縮膨劑大多單獨(dú)使用多羥基陽(yáng)離子聚合物，如果無機(jī)穩(wěn) 定劑和有機(jī)穩(wěn)定劑復(fù)配后效果會(huì)好很多，產(chǎn)生這種協(xié)調(diào)效應(yīng)的原因可 能是由于多羥基陽(yáng)離子聚合物和無機(jī)陽(yáng)離子聚合物的性質(zhì)不同，無機(jī) 陽(yáng)離子聚合物的分子量一般在400-1000，其結(jié)構(gòu)和粘土的硅氧四面體 類似，所以它能和帶負(fù)電的粘土表面緊密結(jié)合，而多羥基陽(yáng)離子聚合 物，雖然其基可通過氫鍵和羥基化的粘土表面緊密結(jié)合，但由于其分 子量大約在105-106，分子主要采取卷曲的構(gòu)象，因此它與粘土表面 的結(jié)合不如無機(jī)陽(yáng)離子聚合物緊密，所以在復(fù)配使用時(shí)效果更好，由 于無機(jī)陽(yáng)離子聚合物價(jià)格偏高，一般用KCl、NH4Cl等與有機(jī)陽(yáng)離子 粘土穩(wěn)定劑復(fù)配使用。

現(xiàn)有防膨劑的限制在于大多數(shù)沒有縮膨作用，對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的水 敏傷害需要額外采取作業(yè)措施，既增加了新的儲(chǔ)層傷害又降低了經(jīng)濟(jì) 效益。而部分發(fā)明雖然具有縮膨作用，但是沒有表面活性，在用于低 滲油藏或者具有水鎖傷害的油藏時(shí)，還需要同時(shí)注入表面活性劑，增 加了作業(yè)成本和工作量。而傳統(tǒng)的表面活性防膨劑雖具有表面活性， 問題一是不具有縮膨作用，問題二是會(huì)造成潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)，不能用于油井 作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有常規(guī)防膨縮膨劑的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一 種活性防膨縮膨劑及其制備方法和應(yīng)用，充分考慮了含泥巖、砂巖油 藏，特別是低滲透油藏的水傷害問題，注入地層后修復(fù)活性分子與粘 土礦物(蒙脫石、伊利石)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，使粘土晶格改性，使 其遇水后不膨脹；已膨脹的粘土晶格，通過化學(xué)反應(yīng)改性后釋放出水 分子，晶格縮小；活性分子從容進(jìn)入更廣泛的孔隙空間，降低表面張 力，消除大水顆粒的水鎖傷害，清潔地層，并通過多點(diǎn)吸附作用使這 些改性的粘土物質(zhì)與原地層礦物牢固結(jié)合，從而解除了粘土礦物遇水 傷害，水鎖、水敏膨脹、運(yùn)移對(duì)地層造成的傷害，達(dá)到降壓增注、恢 復(fù)有效滲透率，提高油氣開發(fā)的效果。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種活性防膨縮膨劑，原料按照重量100份組成：陽(yáng)離子改性淀 粉20-30份，二甲基二烯丙基氯化銨20-30份，環(huán)氧氯丙烷5-10份，乙 二胺5-10份，過硫酸鉀0.5-1份，尿素1-2份，余量為水。

一種活性防膨縮膨劑的制備方法，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

(1)、原料的制備：在密閉的容器中加入水，依次加入陽(yáng)離子 改性淀粉、二甲基二烯丙基氯化銨和環(huán)氧氯丙烷，在100℃恒溫條件 下反應(yīng)3h，待容器冷卻至40℃后，加入乙二胺、過硫酸鉀和尿素，攪 拌均勻；上述材料按照重量100份組成：陽(yáng)離子改性淀粉20-30份，二 甲基二烯丙基氯化銨20-30份，環(huán)氧氯丙烷5-10份，乙二胺5-10份， 過硫酸鉀0.5-1份，尿素1-2份，余量為水；

(2)、產(chǎn)物防膨縮膨劑的制備：下述各組分按照重量100份組成 計(jì)算，取步驟一20-30份原料，加入10-15份氯化鉀或氯化銨，再加入 1-2份氟表面活性劑，余量為水，攪拌均勻得到產(chǎn)物；所述的氟表面 活性劑為全氟辛酸鈉或全氟辛基磺酸鈉。

基于上述一種活性防膨縮膨劑的應(yīng)用，將防膨縮膨劑稀釋成質(zhì)量 濃度2-5％的溶液，注入油層使用。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)是：

1、對(duì)膨脹性粘土礦物孔道的防膨縮膨合二為一，防縮一體化。

2、潤(rùn)濕清潔地層，增強(qiáng)巖石表面活性，消除水鎖傷害，降低注 水壓力，提高油水井滲透力。

3、可使粘土懸浮物的粒徑變小。

4、與地層水、淡水有良好的配伍性。

5、與酸化液、壓裂液、表面活性劑及無機(jī)鹽有良好的配伍性， 可作為酸化、壓裂工藝的前置液，產(chǎn)生良好的增效作用。

6、可作為高溫防膨縮膨劑應(yīng)用于熱力采油中，耐溫可達(dá)380℃。

具體實(shí)施方式