一种耐高温粘土稳定剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温粘土稳定剂及其制备方法，该粘土稳定剂是由环氧氯丙烷、二甲胺、不饱和季铵盐与含有磺酸根阴离子单体在一定条件下通过引发剂的引发反应，并在反应过程中通过加入链转移剂控制其分子量，反应完毕得到主链与侧链均含阳离子且侧链还含有阴离子的粘土稳定剂，该粘土稳定剂具有耐温、抗盐、耐污染的能力；且用量少、耐冲刷、防膨效果好；分子量在1500～6000，适用于低渗透储层。
【专利说明】一种耐高温粘土稳定剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐高温粘土稳定剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 地层中含有一定量的粘土矿物，主要有高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石等，在油 田开发过程(注水、酸化、压裂）当这些粘土遇到外来水或水基物质时就会发生膨胀、分散、 运移、堵塞孔隙吼道，造成地层渗透率降低，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耐高温粘土稳定剂及其制备工 艺。
[0009] 本发明所采取的技术方案为：耐高温粘土稳定剂，其特征在于该稳定剂由环氧氯 丙烷、二甲胺、不饱和季铵盐与含有磺酸基的单体聚合而成，其主链含有氮阳离子，且其侧 链同时含有氮阳离子及磺酸根阴离子。
[0010] 所述的粘土稳定剂，其特征在于其分子结构式如下：
【权利要求】
1. 一种耐高温粘±稳定剂，其特征在于该稳定剂由环氧氯丙焼、二甲胺、不饱和季馈盐 与含有賴酸基的单体聚合而成，其主链含有氮阳离子，且其侧链同时含有氮阳离子及賴酸 根阴离子。
2. 如权利要求1所述的粘±稳定剂，其特征在于其分子结构式如下：
式中，X ;y ;z= (1-42) ;(1-14) ;(1-10);或其分子结构式如下：
式中，X ;y ;z= (1-42) ;(1-12) ;(1-12);或其分子结构式如下：
式中，x;y;z= (1-42) ;(1-10);(1-18)。
3. -种耐高温高效粘±稳定剂的制备方法，其特征是由环氧氯丙焼、二甲胺、不饱和季 馈盐与含有賴酸基的单体通过引发剂的引发反应制得，并在反应过程中通过加入链转移剂 甲酸轴控制其分子量。
4. 如权利要求3所述的耐高温粘±稳定剂的制备方法，其特征在于将环氧氯丙焼加入 到反应器中，温度控制在10?3(TC，然后加入二甲胺，不饱和季馈盐，含賴酸基单体，其中 含賴酸基单体预先溶于水中，用KOH调节抑至6?8,向反应器中通氮气并加入引发剂，在 温度为40?9(TC下反应2?她，当分子量在1500?6000时，加入链转移剂甲酸轴，其加 入量为单体总质量的0. 5%?5%，反应完毕得到粘±稳定剂。
5. 如权利要求3或4所述的耐高温粘±稳定剂的制备方法，其特征在于W单体总量为 1，各单体的质量百分比为；环氧氯丙焼30?60% ;二甲胺11?19%，不饱和季馈盐2?20%， 含賴酸基单体2?20%，甲酸轴0. 5%?5% ;最终配成单体总质量百分浓度为30%?55%的
水溶液。
6. 如权利要求3或4所述的耐高温粘±稳定剂的制备方法，其特征在于：不饱和季馈 盐为帰丙基H甲基氯化馈、二甲基二帰丙基氯化馈、二己基二帰丙基氯化馈中的一种或者 几种的混合物。
7. 如权利要求3或4所述的耐高温粘±稳定剂的制备方法，其特征在于：含賴酸根阴 离子的单体为2-丙帰醜胺基-2-甲基丙賴酸、己帰基賴酸、丙帰醜胺下基賴酸中的一种或 者几种的混合物。
8. 如权利要求3所述的耐高温粘±稳定剂的制备方法，其特征在于：引发剂为水溶性 的偶氮类引发剂、双氧水、过硫酸馈-亚硫酸氨轴氧化还原体系或过硫酸钟-亚硫酸氨轴氧 化还原体系，引发剂加入量为单体总质量的0. 1?4. 0%。
9. 如权利要求8所述的耐高温粘±稳定剂的制备方法，其特征在于引发剂为过硫酸 馈-亚硫酸氨轴氧化还原体系，亚硫酸氨轴与过硫酸馈摩尔比为1:1.0?1.3。
10. 如权利要求9所述的耐高温粘±稳定剂的制备方法，其特征在于亚硫酸氨轴与过 硫酸馈摩尔比为1:1.2。
【文档编号】C09K8/575GK104418984SQ201310397434
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】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