一種粘土防膨劑的制作方法
【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胺、含氮的鹽、多元醇和水，所述含氮的鹽為銨鹽或胺鹽；以質量百分比計，各組分含量為：胺為3.0～80.0％；含氮的鹽為3.0～60.0％；多元醇為2～30.0％，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。
【專利說明】一種粘土防膨劑

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于采油工程【技術領域】，涉及到一種粘土防膨劑。

【背景技術】
[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 常當油藏含粘土 5%?20%時，則認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，就會造成粘土礦物膨脹、分散和運移，從而堵塞地層孔隙結構的喉部，降低地層的滲 透性，產生地層損害。為了保護油氣地層的滲透性，必須使用化學處理劑穩(wěn)定地層中的粘土 礦物。能防止粘土礦物膨脹的處理劑稱為防粘土膨脹劑（防膨劑）。能防止粘土微粒運移 的處理劑稱為防粘土微粒運移劑（防運移劑），兩者都屬粘土穩(wěn)定劑。
[0003] 粘土穩(wěn)定劑根據不同的結構及所使用的化學藥品的不同在這方面的研制大致可 以分為三個階段：50年代到60年代后期，主要用無機鹽類來穩(wěn)定粘土；70年代用無機多核 聚合物和陽離子表面活性劑來穩(wěn)定粘土；80年代以后主要開展了用陽離子有機聚合物穩(wěn) 定粘土的研究和實驗。
[0004] 無機鹽是非永久性粘土穩(wěn)定劑，在采油過程中，地層水中的鈉離子將重新取代這 些離子，當其濃度減少到一定程度時穩(wěn)定粘土的作用就會消失。這類粘土穩(wěn)定劑不能產生 多點吸附，因此對防止粘土運移效果不明顯，主要用在鉆井、壓裂、酸化等作業(yè)中。
[0005] 無機鹽后又開發(fā)使用了羥基鋁、羥基鐵、羥基鋯等無機陽離子聚合物粘土穩(wěn)定劑， 其穩(wěn)定粘土的機理是三價和三價以上的金屬離子（如Al 3+、Cr3+、Zr3+、Zr 4+、Ti4+等）在一定 條件下解離出多核羥橋絡離子，這種絡離子具有很高的正電價并且結構與粘土相似，能緊 密吸附在粘土表面上，減少粘土表面的負電性，有效地控制粘土膨脹和微粒地運移，能處理 大面積的儲層。無機陽離子聚合物穩(wěn)定粘土的有效期比無機鹽長，但耐酸性差，不能用于碳 酸鹽含量高的砂巖地層。最好的無機陽離子聚合物是羥基鋁和羥基鋯。
[0006] 陽離子表面活性劑由于在水中可以解離出有表面活性的陽離子，能吸附在粘土顆 粒的表面上，中和粘土表面的負電荷，所以可作為防膨劑。但陽離子表面活性劑作粘土防膨 劑時易與其它陰離子化學藥劑反應產生沉淀。另外，其最大的缺點是使儲層的水潤濕性變 為油潤濕性，導致水的相對滲透率下降。
[0007] 有機陽離子聚合物是含氮、硫和磷的聚合物。用的較多是聚季銨鹽類物質，它在水 中解離產生高正電價的高分子陽離子，可以同時與多個粘土顆粒形成多點吸附，吸附后，在 粘土顆粒的表面形成一層吸附保護膜，防止粘土顆粒的膨脹與運移。但是該類物質目前普 遍存在著不耐高溫，防膨性能不夠的缺點。


【發(fā)明內容】

[0008] 發(fā)明目的：本發(fā)明提供了一種具有良好抑制粘土膨脹能力的粘土防膨劑，分子量 適中，對于低滲-特低滲儲層沒有傷害。
[0009] 技術方案：本發(fā)明所述的粘土防膨劑主要包含胺、含氮的鹽、多元醇和水，所述含 氮的鹽為銨鹽或胺鹽；以質量百分比計，各組分含量為：胺為3. 0?80. 0% ;含氮的鹽為 3. 0?60. 0% ;多元醇為2?30. 0%，余量為水。
[0010] 所述的胺為以下幾類物質中的一種或者幾種的混合物：
[0011] 乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺；
[0012] 或具有以下幾種結構通式中的一種或者幾種胺的混合物：
[0013]

【權利要求】
1. 一種粘土防膨劑，其特征在于所述粘土防膨劑主要包含胺、含氮的鹽、多元醇和水， 所述含氮的鹽為銨鹽或胺鹽；以質量百分比計，各組分含量為： 胺為3.O?80. 0% ;含氮的鹽為3.O?60. 0% ;多元醇為2?30. 0%，余量為水。
2. 根據權利要求1所述的粘土防膨劑，其特征在于所述的胺為以下物質中的一種或者 幾種的混合物： 乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺； 或具有以下結構通式中的一種胺或者幾種胺的混合物：
R1、R2和R3是可獨立選擇的包含支鏈或者直鏈脂肪族C2?C4基團；m:0?30 ;n:0? 30 ;R4和R5是具有1至6個碳原子的脂肪族有機基團或者是氫；
R2是可獨立選擇的包含支鏈或者直鏈脂肪族C2?C4基團；x:0?30 ;y:0?30 ;R3 和R4是具有1至6個碳原子的脂肪族有機基團或者是氫；
R2是可獨立選擇的包含支鏈或者直鏈脂肪族C2?C4基團；m:0?15 ;n:0?15。
3. 根據權利要求1所述的粘土防膨劑，其特征在于所述的銨鹽或胺鹽為以下物質中的 一種或者幾種的混合物： 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； 或具有以下結構通式中的一種或者幾種的混合物：
R1、R2和R3是可獨立選擇的包含支鏈或者直鏈脂肪族C2?C4基團；m:0?30 ;n:0? 30 ;R、R4和R5是具有1至6個碳原子的脂肪族有機基團或者是氫；
R1A2是可獨立選擇的包含支鏈或者直鏈脂肪族C2?C4基團；x:0?30 ;y:0?30 ;R、R3和R4是具有1至6個碳原子的脂肪族有機基團或者是氫；
R1、R2和R3是可獨立選擇的包含支鏈或者直鏈脂肪族C2?C4基團；m:0?30 ;n:0? 30 ;R4和R5是具有1至6個碳原子的脂肪族有機基團或者是氫f是Cl'Br'Γ、SO,或 PO43'
4.根據權利要求1所述的一種粘土防膨劑，其特征在于所述多元醇為以下物質中的一 種或者幾種的混合物： 丙三醇、乙二醇、丁二醇； 或具有下面結構通式的醇
R^R2是可獨立選擇的包含支鏈或者直鏈脂肪族C2?C4基團；m:3?30 ;n:3?30。
【文檔編號】C09K8/035GK104449599SQ201410604978
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權日:2014年10月30日
【發(fā)明者】袁俊秀, 封心領, 王康 申請人:中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院