[發明專利]一種注水井防膨縮膨劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201610364965.8
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN107434971A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 劉國華;寧萌萌;張德軍;王倩;崔會杰;修書志;王彬
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C09K8/58
• 分類號: C09K8/58
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司11138
• 代理人: 周靜

技術領域

本發明涉及油田回注水領域，特別涉及一種注水井防膨縮膨劑及其制備方法和應用。

背景技術

在油田開采過程中，油層中的黏土礦物易發生水化膨脹，水化膨脹后的黏土顆粒之間的孔隙縮小，并且水化膨脹后的黏土顆粒容易發生分散和移動到黏土顆粒之間的孔隙內，因此導致油層的滲透率下降，注水壓力上升，原油的采收率降低。目前，經常采用防膨縮膨劑來穩定油層中黏土顆粒的體積。防膨縮膨劑一般是陽離子化合物，其陽離子基團在酸性條件下具有氧化性，可使含吸附水的黏土顆粒的晶格松動，脫出所吸附的水分子，進而使水化膨脹后的黏土顆粒的體積收縮。而且防膨縮膨劑的陽離子的水化能力低于水中一價、二價無機陽離子的水化能力，可優先于無機陽離子吸附在黏土顆粒上，促使黏土顆粒脫出層間水，進而使黏土顆粒形成致密的晶格結構，抑制了黏土顆粒的水化膨脹。由此可見，提供一種能夠使油層中水化膨脹的黏土顆粒的體積縮小的防膨縮膨劑是十分必要的。

現有技術提供了一種防膨縮膨劑，該防膨縮膨劑按照重量份數的組成為：水30-40份、二甲基二烯丙基氯化銨20-30份、多乙烯多胺10-15份、過硫酸銨0.1-0.2份、亞硫酸鈉0.1-0.2份、次氯酸鈉14-25份、無機非氧化性中強酸10-15份。該防膨縮膨劑可以起到使油層中黏土顆粒的體積縮小，提高油層的滲透率，提高原油的采收率的效果。

發明人發現現有技術至少存在以下問題：

現有技術提供的防膨縮膨劑存在作用面積小，有效期短，對油層傷害大等問題。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種作用面積大，有效期長，對油層無害的注水井防膨縮膨劑及其制備方法和應用。具體技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種注水井防膨縮膨劑，所述防膨縮膨劑包括以下質量百分比的組分：羥丙基三甲基季銨鹽6.8％-12.7％，氯化鉀6.8％-12.7％，余量為水。

其中，所述羥丙基三甲基季銨鹽的化學結構式如下：

具體地，作為優選，所述羥丙基三甲基季銨鹽通過如下方法制備得到：

步驟a、在第一反應器中加入三甲胺、鹽酸，在攪拌條件下進行回流反應，冷卻得到三甲胺鹽酸鹽。

步驟b、在第二反應器中加入所述三甲胺鹽酸鹽、三甲胺、環氧氯丙烷、正戊醇，在攪拌的條件下加熱反應，然后對反應后的混合溶液進行減壓蒸餾，得到所述羥丙基三甲基季銨鹽。

其中，以質量百分比為計，在所述第一反應器中加入5％-15％的所述三甲胺，15％-25％的質量分數為32％-43％的所述鹽酸。

在所述第二反應器中加入20％-40％的所述三甲胺鹽酸鹽、5％-15％的所述三甲胺、5％-15％的所述環氧氯丙烷、40％-60％的所述正戊醇。

具體地，作為優選，所述回流反應的時間為4-6h。

具體地，作為優選，所述加熱反應的溫度為30℃-60℃，時間為1.5-2.5h。

具體地，作為優選，所述加熱反應的溫度為40℃-50℃，時間為1.8h-2.2h。

具體地，作為優選，在所述第一反應器中加入8.3％-10.5％的所述三甲胺、16.6％-21％的質量分數為37％的所述鹽酸。

具體地，作為優選，在所述第二反應器中加入24.9％-31.5％的所述三甲胺鹽酸鹽、8.3％-10.5％的所述三甲胺、8.3％-10.5％的所述環氧氯丙烷、45％-55％的所述正戊醇。

第二方面，本發明實施例提供了上述注水井防膨縮膨劑的制備方法，所述方法包括：制備羥丙基三甲基季銨鹽；按質量百分比，將所述羥丙基三甲基季銨鹽、氯化鉀加入水中，攪拌15-30min，得到所述注水井防膨縮膨劑。

第三方面，本發明實施例提供了上述注水井防膨縮膨劑在油田采出水回注處理中的應用。

具體地，作為優選，當回注水的質量為100％時，所使用的注水井防膨縮膨劑的質量為1％-3％。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：