一種綠色環(huán)保型粘土穩(wěn)定劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型綠色環(huán)保型粘土穩(wěn)定劑，其成分為40?60％氯化膽堿水溶液。在油氣田儲層粘土含量較高，在油田的鉆探開發(fā)過程中如鉆井、完井、酸化、壓裂、注水過程中，采用60％氯化膽堿水溶液作為粘土穩(wěn)定劑，具有粘土膨脹抑制率更好，防膨率更高。同時(shí)，氯化膽堿溶液毒性極低，且生物降解較快，可以作為一種防膨效果良好且綠色環(huán)保的新型粘土穩(wěn)定劑。
【專利說明】
-種綠色環(huán)保型粘±穩(wěn)定劑
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種新型綠色環(huán)保型粘±穩(wěn)定劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 粘±礦物廣泛的存在于油氣儲層中，全世界97%的油氣儲層巖層中都不同程度的 含有粘±礦物。粘±礦物主要有蒙脫石、高嶺石、伊利石(水云母）、綠泥石、伊利石蒙脫石混 層、綠泥石蒙脫石混層等幾大類。運(yùn)些粘上礦物顆粒在油田的鉆探開發(fā)過程中如鉆井、完 井、酸化、壓裂、注水過程中遇到外來的水或水基物質(zhì)后粘±礦物顆粒本身就會產(chǎn)生膨脹或 運(yùn)移，從而對油氣流通通道堵塞造成傷害，影響油氣井油氣產(chǎn)量。一般為了保護(hù)油氣層的滲 透性，W提高油氣產(chǎn)量，在各種工作液，如壓裂液、鉆井液及酸化液等中會加入粘±穩(wěn)定劑， W防止和抑制粘±的膨脹或運(yùn)移。
[0003] 目前油田開發(fā)常用的粘±穩(wěn)定劑品種很多，可分為無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩大 類，無機(jī)類如氯化鐘化Cl)、氧氯化錯(cuò)(或稱次氯酸搞，ZrC12.細(xì)20)等，有機(jī)類如聚季錠、改 性聚季錠等。近年來，隨著環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，粘±穩(wěn)定劑越來越朝著環(huán)保無毒可降解的 方向發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種新型綠色環(huán)保型粘±穩(wěn)定劑。
[0005] 具體地，本發(fā)明提供了一種新型粘±穩(wěn)定劑，其成分為40-60%氯化膽堿水溶液。
[0006] 本發(fā)明中，氯化膽堿水溶液的濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[0007] 進(jìn)一步地，其成分為60%氯化膽堿水溶液。其中，所述氯化膽堿溶液由如下方法制 備得到:取氯化膽堿，溶解在適量水中制作成相應(yīng)濃度的氯化膽堿水溶液。
[000引本發(fā)明還提供了氯化膽堿水溶液在制備粘±穩(wěn)定劑中的用途。
[0009] 本發(fā)明還提供了氯化膽堿水溶液作為唯一成分在制備粘±穩(wěn)定劑中的用途。
[0010] 其中，所述氯化膽堿水溶液的濃度為40-60%。
[0011] 進(jìn)一步地，所述氯化膽堿水溶液的濃度為60%。
[0012]
[0013] 氯化膽堿的分子式
[0014] 從結(jié)構(gòu)上可W看出，氯化膽堿屬于小分子有機(jī)錠鹽，可W通過減少粘±顆粒表面 的負(fù)點(diǎn)性而達(dá)到一致粘±水化膨脹的目的，而且氯化膽堿的結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)極性基團(tuán)（徑 基），而使用特點(diǎn)是和水可W任一比例互溶，配伍性好;又由于氯化膽堿的分子量（139.5)很 小，單位質(zhì)量的氯化膽堿含有較多的正電荷，單位質(zhì)量濃度下，其具有較好的電中和能力， 因而具有較好的防止粘±膨脹的能力，氯化膽堿是帶有正電荷、含有徑基的強(qiáng)極性分子，具 有膠結(jié)粘±顆粒的作用，能夠防止粘±顆粒的運(yùn)移。因此，可直接加入入井工作液(如洗井 液、完井液、壓裂液等）中，達(dá)到抑制井壁或地層中的粘±水化膨脹的目的。
[0015] 在油氣田儲層粘±含量較高，在油田的鉆探開發(fā)過程中如鉆井、完井、酸化、壓裂、 注水過程中，采用60 %氯化膽堿水溶液作為粘±穩(wěn)定劑，具有粘±膨脹抑制率更好，防膨率 更高。同時(shí)，氯化膽堿溶液毒性極低，且生物降解較快，可W作為一種防膨效果良好且綠色 環(huán)保的新型粘±穩(wěn)定劑。
[0016] 顯然，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和手段，在不脫離本發(fā) 明上述基本技術(shù)思想前提下，還可W做出其他多種形式的修改、替換或變更。
[0017] W下通過具體實(shí)施例的形式，對本發(fā)明的上述內(nèi)容再做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不 應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于W下的實(shí)施例。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn) 的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 實(shí)施例1本發(fā)明粘±穩(wěn)定劑的制備
[0019] 取氯化膽堿，加適量水溶解至濃度為60%，即得。
[0020] 實(shí)施例2本發(fā)明粘±穩(wěn)定劑的制備
[0021] 取氯化膽堿，加適量水溶解至濃度為50%，即得。
[0022] 實(shí)施例3本發(fā)明粘±穩(wěn)定劑的制備
[0023] 取氯化膽堿，加適量水溶解至濃度為40%，即得。
[0024] 本發(fā)明粘±穩(wěn)定劑的防膨率測定：
[0025] 60%氯化膽堿水溶液按照標(biāo)準(zhǔn)Q/S冊053-2010粘±穩(wěn)定劑技術(shù)要求測定的在不同 的添加濃度下(添加濃度為體積百分比）的具體粘±防膨率數(shù)據(jù)見下表所示：
[0026] 表 1
[0027]
[i
[0029] 根據(jù)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壓裂液中粘±穩(wěn)定劑的防膨率大于80%時(shí)視為達(dá) 到要求，由上表可見，添加量為4%。既能達(dá)到很好的防膨效果。
[0030] 本發(fā)明粘±穩(wěn)定劑的濾失時(shí)間測定：
[0031] 測試方法:在5g膨潤±中加入上述添加劑水溶液，然后完全混合，在攬拌機(jī)中攬拌 5分鐘，用毛細(xì)管吸收時(shí)間測試儀(CST)，用不帶針頭的注射器(5ml)取出3ml漿液并壓入CST 圓柱試漿容器中（使用1.59mm厚的特制濾紙或四層定性濾紙）。測定并記錄CST值。計(jì)算Y = mX+b中的斜率m，截距b值及相關(guān)系數(shù)R，并做CST-T曲線圖。T為攬拌時(shí)間?；貧w方程Y=mX+b 中，祁P CST值，m即直線的斜率。
[0032] 表2濾失時(shí)間測試/毛細(xì)管吸收時(shí)間
[0033]
[0034] 對于相同數(shù)量的陽離子(O.IM)、由于濾失時(shí)間短，證明了公司產(chǎn)品、膽堿碳酸鹽對 于膨潤±的膨脹影響小。
[0(X3日]表3幾種粘±穩(wěn)定劑總結(jié)：
[0036]
[(
[0038] 對水生生物毒性測試
[0039] 測試方法:根據(jù)96小時(shí)暴露時(shí)間，W及在等對數(shù)間距的各個(gè)試驗(yàn)濃度下測試動物 的死亡，求出不同96小時(shí)的LC50值。計(jì)算時(shí)必須有使受試動物存活半數(shù)W上和半數(shù)W下的 各種試驗(yàn)濃度。根據(jù)毒物或廢水試驗(yàn)濃度和受試動物的死亡率用半對數(shù)紙作圖，在死亡 50%處劃一垂線至濃度坐標(biāo)，即可求出不同暴露時(shí)間內(nèi)的LC50。對該粘±穩(wěn)定劑產(chǎn)品對郵 的毒性的測試，結(jié)果顯示在表4中。
[0040] 表4對郵子的毒性測試 r 00411
[0042] 上述毒性數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，本發(fā)明使用的粘±穩(wěn)定劑氯化膽堿溶液對于郵的毒性是 最小的。
[0043] 本發(fā)明粘±穩(wěn)定劑的可生物降解性
[0044] 根據(jù)OECD標(biāo)準(zhǔn)，氯化膽堿具有易生物降解的能力（93%可在14天內(nèi)降解，檢測方 法:MITI-Itest)。生物降解性是通過測量生化氧氣的需求來記錄的；當(dāng)一個(gè)物質(zhì)在28天內(nèi) 60%能夠生物降解即可W判斷其易生物降解。運(yùn)個(gè)結(jié)果是已通過BOD檢測確認(rèn)，檢測依據(jù) DIN 38409第43條規(guī)定生物降解需達(dá)到75% (德國國家生物降解檢測）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種綠色環(huán)保型粘土穩(wěn)定劑，其特征在于：其成分為質(zhì)量分?jǐn)?shù)40-60%氯化膽堿水溶 液。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型粘土穩(wěn)定劑，其特征在于:其成分為60%氯化膽堿水溶液。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型粘土穩(wěn)定劑，其特征在于:所述氯化膽堿溶液由如下 方法制備得到:取氯化膽堿，溶解在適量水中制作成相應(yīng)濃度的氯化膽堿水溶液。4. 氯化膽堿水溶液在制備粘土穩(wěn)定劑中的用途。5. 氯化膽堿水溶液作為唯一成分在制備粘土穩(wěn)定劑中的用途。6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用途，其特征在于:所述氯化膽堿水溶液的濃度為40-60%。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用途，其特征在于:所述氯化膽堿水溶液的濃度為60%。
【文檔編號】C09K8/68GK105925251SQ201610308123
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】李海晨
【申請人】重慶鼎順隆能源技術(shù)有限責(zé)任公司