本發(fā)明屬于油氣田開采技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑及其制備方法。
背景技術(shù):
我國油氣田儲層都含有一定量的粘土礦物(如高嶺土、蒙脫石、伊利石、綠泥石、伊蒙混層),在對儲層的水基壓裂改造過程中,這些粘土會發(fā)生膨脹和運移,堵塞地層孔道和孔隙結(jié)構(gòu)的喉部,降低地層滲透率,導致油井產(chǎn)量大幅降低。為了降低粘土礦物的水化膨脹,必須加入粘土防膨劑。
目前國內(nèi)各油田針對低滲透、水敏油氣層采用的粘土防膨劑(也稱粘土穩(wěn)定劑)以季銨鹽型小陽離子聚合物,現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的有聚環(huán)氧氯丙烷-二甲胺,聚三甲基烯丙基氯化銨、聚二甲基二烯丙基氯化銨以及丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的共聚物,如P-216粘土穩(wěn)定劑(主要成分是二甲基二烯丙基氯化銨與丙烯酰胺共聚物),DET粘土穩(wěn)定劑(主要成分是環(huán)氧氯丙烷同多乙烯多胺縮聚物),JA型粘土穩(wěn)定劑(主要成分為環(huán)氧氯丙烷二甲胺縮聚物),F(xiàn)L-1型粘土穩(wěn)定劑(主要成分是三甲基烯丙基氯化銨與丙烯酰胺共聚物),YNW-1型粘土穩(wěn)定劑(主要成分為二甲基二烯丙基氯化銨與丙烯酰胺共聚物)等。
上述季銨鹽型小陽離子聚合物粘土分子中含有大量的陽離子中心,在遇到其他陰離子型的壓裂液添加劑后,由于陰陽離子靜電吸附,一方面會造成壓裂液配方的不配伍性,降低了防膨效果以及其他添加劑的作用;另一方面限制了其他壓裂液中的應(yīng)用。目前常規(guī)壓裂增稠劑以羥丙基瓜膠為主,但是現(xiàn)場應(yīng)用較多聚合物壓裂液采用的是陰離子聚丙烯酰胺增稠劑,在非常規(guī)頁巖氣壓裂施工過程,大規(guī)模減阻水壓裂液增稠劑采用的是超高分子量陰離子聚丙烯酰胺,在這種情況下陽離子粘土穩(wěn)定劑的加入會造成增稠劑的絮凝析出,因此需開發(fā)一種防膨性能優(yōu)異、廣泛而良好配伍性能的粘土穩(wěn)定劑,以滿足日益強大的壓裂液市場需求,提高增產(chǎn)效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供了一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑及其制備方法,該方法制備的壓裂用粘土穩(wěn)定劑防膨性能優(yōu)異、配伍性能良好。
為了達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿35~50、氯化鈣3~8、水40~50、甲醇5~10和醇醚類溶劑1~5。
根據(jù)上述的壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿40~45、氯化鈣4~6、水45~50、甲醇6~8和醇醚類溶劑2~4。
根據(jù)上述的壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿40、氯化鈣5、水45、甲醇7和醇醚類溶劑3。
所述的壓裂用粘土穩(wěn)定劑的制備方法,具體步驟如下:
(1)按照上述配方稱取氯化膽堿和甲醇混合均勻得到組分a;
(2)向步驟(1)得到的組分a中依次加入配方量的水、氯化鈣和醇醚類溶劑攪拌至固體完全溶解為止,出料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明產(chǎn)品的有效成分為季銨鹽,適用于油氣井穩(wěn)定粘土使用。通過改變粘土的結(jié)合離子,從而破壞雙電層離子間斥力或破壞離子間交換能力達到穩(wěn)定粘土礦物的目的。
本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)檢測符合以下指標,見表1。
本產(chǎn)品的使用方法
建議用量為1.0%,直接加入壓裂液中,混合均勻即可。
具體實施方式:
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步的描述,但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。以下所用原料均為市售。
實施例1
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿35~50、氯化鈣3~8、水40~50、甲醇5~10和醇醚類溶劑1~5;
所述的壓裂用粘土穩(wěn)定劑的制備方法,具體步驟如下:
(1)按照上述配方稱取氯化膽堿和甲醇混合均勻得到組分a;
(2)向步驟(1)得到的組分a中依次加入配方量的水、氯化鈣和醇醚類溶劑攪拌至固體完全溶解為止,出料。
實施例2
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿40、氯化鈣5、水45、甲醇7和醇醚類溶劑3。
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例3
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿35、氯化鈣8、水40、甲醇10和醇醚類溶劑4;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例4
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿38、氯化鈣6、水43、甲醇7和醇醚類溶劑2;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例5
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿41、氯化鈣7、水48、甲醇9和醇醚類溶劑2.5;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例6
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿44、氯化鈣4、水43、甲醇6和醇醚類溶劑2;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例7
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿35、氯化鈣5、水40、甲醇5和醇醚類溶劑1;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例8
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿50、氯化鈣8、水45、甲醇10和醇醚類溶劑4;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例9
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿46、氯化鈣6.5、水46、甲醇7.5和醇醚類溶劑1.5;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例10
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿36、氯化鈣5.8、水42、甲醇6.5和醇醚類溶劑3.5;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例11
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿38、氯化鈣6、水49、甲醇5.5和醇醚類溶劑1;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例12
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿50、氯化鈣7、水48、甲醇8.5和醇醚類溶劑4.5;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例13
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿46、氯化鈣3.5、水44、甲醇5和醇醚類溶劑3;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例14
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿41、氯化鈣6、水48、甲醇7.8和醇醚類溶劑3.6;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例15
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿37、氯化鈣4、水42、甲醇8和醇醚類溶劑4.5;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例16
一種壓裂用粘土穩(wěn)定劑,由以下重量份原料制備而成:氯化膽堿48、氯化鈣6、水45、甲醇6和醇醚類溶劑3.5;
本實施例的制備方法與實施例1相同。
實施例2~16經(jīng)檢測,符合國家標準。