一種粘土防膨劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本專利屬于石油工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種粘土防膨劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 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(dāng)油藏含粘土 5%~20%時，則認(rèn)為它是粘土含量較高的油層。如果在開發(fā)過程中措施 不當(dāng)，就會造成粘土礦物膨脹、分散和運移，從而堵塞地層孔隙結(jié)構(gòu)的喉部，降低地層的滲 透性，產(chǎn)生地層損害，對于低滲率油藏破壞更為嚴(yán)重。為了減輕對儲層傷害，油田中常加入 粘土穩(wěn)定劑來改善粘土的水化膨脹、分散運移。
[0003] 根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同粘土穩(wěn)定劑可以分為：無機鹽類、無機多核聚合物類、有機聚 合物類。
[0004] 無機鹽類粘土穩(wěn)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。
[0005] 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(wěn)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。
[0006] 有機聚合物類是研究最為廣泛的一類粘土穩(wěn)定劑。目前，這類粘土穩(wěn)定劑使用最 多的為有機陽離子型聚合物。這類粘土穩(wěn)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(wěn)定劑具有耐溫、耐酸、有 效期長等優(yōu)點。目前使用的有機粘土穩(wěn)定劑多數(shù)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。
[0007] 現(xiàn)有的粘土穩(wěn)定劑雖然在一定程度上都有耐溫、粘土穩(wěn)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(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種粘土防膨劑。
[0009] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的： 1)該粘土防膨劑主要包含三類物質(zhì)：銨鹽、多元醇、甲酸鉀。各組分以質(zhì)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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 4)所述的粘土防膨劑的制備方法為：在帶有攪拌的反應(yīng)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。
[0013] 本發(fā)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】
[0014] 為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi) 容不僅限于下面的實施例。
[0015] 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(yīng)釜 中攪拌均勻得到粘土防膨劑。
[0016] 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(yīng)釜中 攪拌均勻得到粘土防膨劑。
[0017] 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(yīng)釜中攪拌均 勻得到粘土防膨劑。
[0018] 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(yīng)釜中攪拌均勻 得到粘土防膨劑。
[0019] 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(yīng)釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。
[0020] 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(yīng)釜中攪拌均勻得到粘土防膨劑。
[0021] 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(yīng)釜中攪 拌均勻得到粘土防膨劑。
[0022] 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(yīng)釜中攪拌 均勻得到粘土防膨劑。
[0023] 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(yè)標(biāo)準(zhǔn)《注水用粘土穩(wěn)定劑性能評價方法SY/T5971-94》分別測試室溫下以及經(jīng)150°C熱 滾16h后的樣品的防膨率，測試結(jié)果見表1。
[0024] 表1樣品防膨率測試結(jié)果

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(yè) 標(biāo)準(zhǔn)《鉆井液用頁巖抑制劑評價方法SY/T6335-1997》進行樣品的膨脹性試驗。所用儀器為 NP-3頁巖膨脹測試儀，測試結(jié)果見表2。
[0025] 表2樣品線性膨脹率測試結(jié)果
上述測試結(jié)果表明，本發(fā)明制備的粘土防膨劑具有良好的耐溫以及抑制粘土膨脹的性 能。
【主權(quán)項】
1. 一種粘土防膨劑，其特征在于所述的粘土防膨劑組成為：按質(zhì)量百分比，銨鹽：20~ 60. 0% ;多元醇：2. 0~30. 0% ;甲酸鉀：2. 0~10% ;余量為水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘土防膨劑，其特征在于所述的銨鹽為：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、四甲基氯化胺、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. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘土防膨劑，其特征在于所述的多元醇為：丙三醇、丙二醇、 乙二醇、丁二醇、新戊二醇中的一種或幾種的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘土防膨制備方法，其特征在于，在帶有攪拌的反應(yīng)器中加 入銨鹽、多元醇、甲酸鉀、水，攪拌均勻后得到粘土防膨劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粘土防膨劑，該粘土防膨劑主要包含三類物質(zhì)：銨鹽、多元醇、甲酸鉀。各組分以質(zhì)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。該粘土防膨劑具有優(yōu)良的耐溫性能，并且防膨性能良好，適用于低滲透儲層。
【IPC分類】C09K8/035
【公開號】CN105505341
【申請?zhí)枴緾N201410491165
【發(fā)明人】封心領(lǐng), 袁俊秀, 王康, 逯貴廣
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月23日