本发明涉及防膨缩膨剂领域，尤其涉及一种高效防膨缩膨地层处理剂。
背景技术：
与陆上油田不同，海上油田平台空间窄小，平台作业空间一般的在100m2左右，如果平台打新井或检泵作业，其它作业措施就不能再实施。加上各个注水井的注入水质具有①含油超标；②悬浮物超标；③机杂和颗粒直径超标；④各种注水和地层水不配伍引起的结垢严重等方面的缺陷，导致注入压力升高，当其接近地层破裂压力时，必须降低注入量，从而影响注水开发效果。为此海上油田一般采用酸化解堵措施，降低注入压力，达到配注量。因酸化解决的是底层堵塞，对已经发生水化膨胀的粘土物质需要加入防膨缩膨剂使其收缩。
国内粘土防膨剂的研究经历了无机盐类、无机多核聚合物和阳离子表面活性剂、阳离子有机聚合物三个阶段的研究实验。无机盐防膨剂虽然价格低、适应维护简单，但其有效期短并且高价金属离子在地层中易产生沉淀；无机多核聚合物类主要有羟基铝、羟基锆、羟基铁等，这类粘土稳定剂能有效防止粘土膨胀与运移，但是耐酸性能差，不能用于碳酸盐含量高的砂岩地层。阳离子聚合物是目前应用最广泛的粘土防膨剂，但其容易引起水湿性砂岩表面润湿反转。阳离子聚合物按其链长和分子量分为大阳离子聚合物和小阳离子聚合物。大阳离子聚合物一方面由于分子链较长，分子量较大，从而限制了其在低渗透油田的应用，另一方面对粘土微粒有抓捕、缠绕作用，容易形成较大团粒地层喉道产生不可逆的堵塞。因此大阳离子聚合物可用于孔隙度大、渗透率高的地层，在低渗透油田应用要慎重。小阳离子聚合物克服了大阳离子聚合物的缺点，在低渗透油田应用较好，但防膨效果差，有效期短。
技术实现要素：
为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种耐高温、防水锁现象、防膨耐水洗的高效防膨缩膨地层处理剂。
为达到上述目的，一方面，本发明的提供了一种高效防膨缩膨地层处理剂，其组成物质重量百分比包括：30％-55％的有机聚合物、8％-20％的无机盐、2％-8％的氟碳表面活性剂和余量的水，各组成物质重量百分比之和为100％。
所述的有机聚合物的制备方法为：
1)合成小分子季铵盐阳离子聚合物：向第一反应器内加入下列重量百分比(占小分子季铵盐阳离子聚合物总重量)的各组分，无水乙醇10％-30％、三乙胺20％-45％、浓盐酸3％-10％、乙酸2％-5％、环氧氯丙烷15％-35％、余量的水，搅拌均匀，缓慢加热至70℃，反应5h，制得小分子季铵盐阳离子聚合物；
2)复配有机聚合物：向第二反应器内加入下列重量百分比(占有机聚合物总重量)的各组分：步骤1合成的小分子季铵盐阳离子聚合物40％-60％，聚醇40％-60％，搅拌均匀，复配形成有机聚合物。
所述的无机盐为工业级纯度及以上的氯化钾或氯化铵,及其它们的混合物。
另一方面，本发明还提供了一种高效防膨缩膨地层处理剂的制备方法包括以下步骤：
(1)合成小分子季铵盐阳离子聚合物：向第一反应器内加入下列重量百分比(占小分子季铵盐阳离子聚合物总重量)的各组分，无水乙醇10％-30％、三乙胺20％-45％、浓盐酸3％-10％、乙酸2％-5％、环氧氯丙烷15％-35％、余量为水，搅拌均匀，缓慢加热至70℃，反应5h，制得小分子季铵盐阳离子聚合物；
(2)复配有机聚合物：向第二反应器内加入下列重量百分比(占有机聚合物总重量)的各组分：步骤(1)合成的小分子季铵盐阳离子聚合物40％-60％，聚醇40％-60％，搅拌均匀，复配形成有机聚合物；
(3)复配防膨缩膨地层处理剂：向第三反应器内加入下列重量百分比(占防膨缩膨地层处理剂总重量)的各组分：步骤(2)制备的有机聚合物30％-55％、无机盐8％-20％、氟碳表面活性剂2％-8％、余量的水，搅拌均匀，得到防膨缩膨地层处理剂；
作为优选方案，步骤(2)中的聚醇为工业级及以上纯度的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙醇酸,及其它们的混合物；
作为优选方案，步骤(3)中的无机盐为工业级纯度及以上的氯化钾或氯化铵，及其它们的混合物。
本发明的有益效果如下：1)本发明制备的防膨缩膨地层处理剂采用的小阳离子季铵盐聚合物正电荷密度高，可与粘土颗粒形成静电中和及多点吸附，吸附能力强、防膨效果好、耐冲刷、能够耐300℃高温；2)本发明制备的防膨缩膨地层处理剂采用氟碳表面活性剂可以降低界面张力，有效疏通油层毛细管，可防止水锁现象发生；3)本发明制备的防膨缩膨地层处理剂采用无机盐可抑制粘土膨胀；4)本发明的防膨缩膨地层处理剂将小阳离子季铵盐聚合物的电荷中和作用、聚合醇的吸附作用和无机盐的吸附作用相结合，能够提高防膨增效和降低防膨剂用量。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高效防膨缩膨地层处理剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)合成小分子季铵盐阳离子聚合物：向第一反应器内加入下列重量百分比(占小分子季铵盐阳离子聚合物总重量)的各组分：10％的无水乙醇、20％的三乙胺、3％的浓盐酸、2％的乙酸、15％的环氧氯丙烷、余量的水，搅拌均匀，缓慢加热至70℃，反应5h，制得小分子季铵盐阳离子聚合物。
(2)复配有机聚合物：向第二反应器内加入下列重量百分比(占有机聚合物总重量)的各组分：40％的步骤(1)合成的小分子季铵盐阳离子聚合物，以及60％的聚乙二醇400(天津中和盛泰化工有限公司生产)，搅拌均匀，复配形成有机聚合物。
(3)复配防膨缩膨地层处理剂：向第三反应器内加入下列重量百分比(占防膨缩膨地层处理剂总重量)的各组分：30％的步骤(2)制备的有机聚合物、8％的氯化钾、2％的氟碳表面活性剂FS-3100(杜邦公司生产)、余量的水，搅拌均匀，得到防膨缩膨地层处理剂。
实施例2
一种高效防膨缩膨地层处理剂，其制备方法包括以下步骤：
(1)小分子季铵盐阳离子聚合物的合成：向第一反应器内加入下列重量百分比(占小分子季铵盐阳离子聚合物总重量)的各组分:20％的无水乙醇、30％的三乙胺、8％的浓盐酸、5％的乙酸、25％的环氧氯丙烷、余量的水，搅拌均匀，缓慢加热至70℃，反应5h，制得小分子季铵盐阳离子聚合物。
(2)复配有机聚合物：向第二反应器内加入下列重量百分比(占有机聚合物总重量)的各组分：60％的步骤(1)合成的小分子季铵盐阳离子聚合物，以及40％的以任意比例混合的聚乙二醇400(天津中和盛泰化工有限公司生产)和分子量为8000的聚乙醇酸(深圳博立生物材料有限公司生产)，搅拌均匀，复配形成有机聚合物。
(3)复配防膨缩膨地层处理剂：向第三反应器内加入下列重量百分比(占防膨缩膨地层处理剂总重量)的各组分：55％的步骤(2)制备的有机聚合物、20％的氯化铵、8％的氟碳表面活性剂FS-3100(杜邦公司生产)、余量的水，搅拌均匀，得到防膨缩膨地层处理剂。
采用实施例1和2制得的防膨缩膨剂进行实验，实验内容：
1、防膨实验
用电子天平(感量为0.01g)称取0.50g钠膨润土，精准至0.01g，装入10mL离心管中，加入10mL煤油，充分摇匀，在室温下存放24h，装入离心机，在转速为1500r/m下离心分离15min，读出钠膨润土的体积V0。
称取0.50g钠膨润土两份，精准至0.01g，分别置于高温高压密闭反应器内，依次加入蒸馏水10mL、4％防膨剂样品水溶液10mL，充分摇匀混合，放入温度(300±1)℃恒温干燥箱中静置24h，自然冷却至室温。将高温高压密闭反应器内的粘土混合液分别转入两只不同的离心管中，装入离心机，在转速为1500r/min下离心分离15min，读出膨润土的体积Vm、V1。
防膨率按计算公式：F＝(Vm-V1)/(Vm-V0)
式中：F—防膨率；
V0—钠膨润土在煤油中的体积，单位为毫升(mL)；
Vm—钠膨润土在蒸馏水中的体积，单位为毫升(mL)；
V1—水洗前钠膨润土在高温防膨剂水溶液中的体积，单位为毫升(mL)；
实验结果如表1所示：
表1防膨率测定结果表
此表中可以看出，该高效防膨缩膨地层处理剂在常温下、在高温下均具有优秀的防膨效果。
2、耐水洗率实验
将防膨剂水溶液所在的离心管中的上层清液吸出，加蒸馏水至10mL刻度线，摇匀，静置24h。重复该操作两次，记录量筒中钠膨润土的最终体积V2。
水洗后的防膨率计算公式：F2＝(Vm-V2)/(Vm-V0)*100％
耐水洗率计算公式：N＝F2/F1*100％
式中：F1——防膨率；F2——防膨剂水洗后的防膨率；
N——耐水洗率；V0——钠膨润土在煤油中的体积，单位为毫升(mL)；
Vm——钠膨润土在蒸馏水中的体积，单位为毫升(mL)；
V1——水洗前钠膨润土在高温防膨剂水溶液中的体积，单位为毫升(mL)；
V2——水洗后钠膨润土在高温防膨剂水溶液中的体积，单位为毫升(mL)
实验结果如表2所示
表2耐水洗率测定结果表
此表中可以看出，该高效防膨缩膨地层处理剂在常温下、在高温下均具有优秀的耐水洗效果。