一种粘土防膨剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本专利属于石油工程技术领域，涉及一种粘土防膨剂。
【背景技术】
[0002] 粘土矿物广泛存在于油层中，全世界97%的油层都不同程度地含有粘土矿物。通 常当油藏含粘土 5%~20%时，则认为它是粘土含量较高的油层。如果在开发过程中措施 不当，就会造成粘土矿物膨胀、分散和运移，从而堵塞地层孔隙结构的喉部，降低地层的渗 透性，产生地层损害，对于低渗率油藏破坏更为严重。为了减轻对储层伤害，油田中常加入 粘土稳定剂来改善粘土的水化膨胀、分散运移。
[0003] 根据化学结构的不同粘土稳定剂可以分为：无机盐类、无机多核聚合物类、有机聚 合物类。
[0004] 无机盐类粘土稳定剂具有价格低廉，短期防膨效果好；缺点是不能形成多点吸附， 时效短。
[0005] 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。
[0006] 有机聚合物类是研究最为广泛的一类粘土稳定剂。目前，这类粘土稳定剂使用最 多的为有机阳离子型聚合物。这类粘土稳定剂又以聚季铵盐型为主，如：聚二甲基二烯丙基 氯化铵，聚三甲基烯丙基氯化铵，阳离子聚丙烯酰胺等。该类粘土稳定剂具有耐温、耐酸、有 效期长等优点。目前使用的有机粘土稳定剂多数为直链型，分子量大时容易对中低渗地层 孔隙吼道造成堵塞，分子量小时防膨效果差，有效期短。
[0007] 现有的粘土稳定剂虽然在一定程度上都有耐温、粘土稳定的能力，但是在耐高温、 抗盐、长效性以及在中低渗油藏使用方面存在不足。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种粘土防膨剂。
[0009] 本发明的目的通过以下技术方案来实现的： 1)该粘土防膨剂主要包含三类物质：铵盐、多元醇、甲酸钾。各组分以质量百分比为： 铵盐：20~60. 0% ;多元醇：2. 0~30. 0% ;甲酸钾：2. 0~10% ;余量为水。
[0010] 2)所述的铵盐为：柠檬酸铵、二乙基二烯丙基氯化铵、三甲基烯丙基氯化铵、三乙 基烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、四甲基 氯化铵、苄基三甲基氯化铵、四乙基氯化铵中的一种或者几种的混合物。
[0011] 3)所述的多元醇为：丙三醇、乙二醇、丁二醇、丙二醇、新戊二醇中的一种或几种的 混合物。
[0012] 4)所述的粘土防膨剂的制备方法为：在带有搅拌的反应器中加入铵盐、多元醇、甲 酸钾、水，在一定的搅拌速度下搅拌均匀后得到粘土防膨剂。
[0013] 本发明所公开的粘土防膨剂制备方法简单、操作方便，粘土防膨剂由小分子铵盐、 多元醇以及甲酸钾组成，防膨性能良好，对低渗透储层没有伤害。
【具体实施方式】
[0014] 为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明发明的内容，但本发明的内 容不仅限于下面的实施例。
[0015] 实施例1 称取40. 0g二乙基二烯丙基氯化铵、5. 0g 丁二醇、5. 0g甲酸钾、50. 0g水加入到反应釜 中搅拌均匀得到粘土防膨剂。
[0016] 实施例2 称取35. 0g三乙基烯丙基氯化铵、2. 0g丙三醇、8. 0g甲酸钾、55. 0g水加入到反应釜中 搅拌均匀得到粘土防膨剂。
[0017] 实施例3 称取25. 0g四甲基氯化铵、15g丙三醇、10. 0g甲酸钾、50. 0g水加入到反应釜中搅拌均 匀得到粘土防膨剂。
[0018] 实施例4 称取20. 0g柠檬酸铵、20. 0g乙二醇、10. 0g甲酸钾、50. 0g水加入到反应釜中搅拌均匀 得到粘土防膨剂。
[0019] 实施例5 称取40. 0g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、5. 0g新戊二醇、5. 0g甲酸钾、50. 0g水加入到 反应釜中搅拌均匀得到粘土防膨剂。
[0020] 实施例6 称取30. 0g甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、15. 0g丙二醇、5. 0g甲酸钾、50. 0g水加 入到反应釜中搅拌均匀得到粘土防膨剂。
[0021] 实施例7 称取25. 0g苄基三甲基氯化铵、20. 0g丁二醇、5. 0g甲酸钾、50. 0g水加入到反应釜中搅 拌均匀得到粘土防膨剂。
[0022] 实施例8 称取35. 0g四乙基氯化铵、5. 0g新戊二醇、10. 0g甲酸钾、50. 0g水加入到反应釜中搅拌 均匀得到粘土防膨剂。
[0023] 将实施例1-8所制备的粘土防膨剂配成有效浓度为2%溶液，按照中国石油天然气 行业标准《注水用粘土稳定剂性能评价方法SY/T5971-94》分别测试室温下以及经150°C热 滚16h后的样品的防膨率，测试结果见表1。
[0024] 表1样品防膨率测试结果
将实施例1-8所制备的粘土防膨剂配成有效浓度为2%溶液，按照中国石油天然气行业 标准《钻井液用页岩抑制剂评价方法SY/T6335-1997》进行样品的膨胀性试验。所用仪器为 NP-3页岩膨胀测试仪，测试结果见表2。
[0025] 表2样品线性膨胀率测试结果
上述测试结果表明，本发明制备的粘土防膨剂具有良好的耐温以及抑制粘土膨胀的性 能。
【主权项】
1. 一种粘土防膨剂，其特征在于所述的粘土防膨剂组成为：按质量百分比，铵盐：20~ 60. 0% ;多元醇：2. 0~30. 0% ;甲酸钾：2. 0~10% ;余量为水。2. 根据权利要求1所述的粘土防膨剂，其特征在于所述的铵盐为：柠檬酸铵、二乙基二 烯丙基氯化铵、三甲基烯丙基氯化铵、三乙基烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、 甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、四甲基氯化胺、苄基三甲基氯化铵、四乙基氯化铵中的 一种或者几种的混合物。3. 根据权利要求1所述的粘土防膨剂，其特征在于所述的多元醇为：丙三醇、丙二醇、 乙二醇、丁二醇、新戊二醇中的一种或几种的混合物。4. 根据权利要求1所述的粘土防膨制备方法，其特征在于，在带有搅拌的反应器中加 入铵盐、多元醇、甲酸钾、水，搅拌均匀后得到粘土防膨剂。
【专利摘要】本发明公开了一种粘土防膨剂，该粘土防膨剂主要包含三类物质：铵盐、多元醇、甲酸钾。各组分以质量百分比为：铵盐：20～60.0%；多元醇：2.0～30.0%；甲酸钾：2.0～10%；余量为水。该粘土防膨剂具有优良的耐温性能，并且防膨性能良好，适用于低渗透储层。
【IPC分类】C09K8/035
【公开号】CN105505341
【申请号】CN201410491165
【发明人】封心领, 袁俊秀, 王康, 逯贵广
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月23日