油气田长效粘土稳定剂的研究及性能评价

• 作 者: 孙川
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 粘土稳定剂 长效性 阳离子 季铵盐 性能评价

粘土矿物广泛存在于油气层中。当油田开采作业的外界流体与油气层中的粘土矿物不配伍时,这些粘土矿物就会发生水化膨胀与分散运移,从而堵塞油气通道,使油气层的渗透率降至很低,严重的时候可以堵死油气层。为了降低和抑制粘土矿物对油气层的损害,本文从提高粘土稳定剂的防膨性与长效性等出发,选用环氧氯丙烷和二甲胺共聚,并与乙二胺交联,合成了一种新型的季铵盐型阳离子粘土稳定剂。并分别讨论了反应温度、反应时间、单体配比、引发剂加量及交联剂加量等聚合条件对产物的防膨率的影响,得出了最佳合成的方案。聚合体系的反应时间t=6h、反应温度T=45℃、单体摩尔配比(环氧氯丙烷：二甲胺)为1：1.2、引发剂用量(相对于单体质量)0.11%、交联剂(乙二胺)加量0.5%。实验结果表明：最佳合成方案产物的加量为2%时,.其防膨率可以达到93.4%。通过红外光谱对产物结构的表征知道,有季铵盐型阳离子聚合物的存在。根据中华人民共和国石油天然气行业标“SY/T5971-94,注水用粘土稳定剂性能评价方法”与“SY/T5762-1995,酸化压裂用粘土稳定剂性能评价方法”对产品进行了评价。结果表明产物对粘土水化膨胀的抑制具有持久性；有较好的耐温性与抗盐性；与常规酸和标准盐水有较好的配伍性；可以在压裂液及其添加剂中正常使用；并且产物与无机盐NH4Cl的复配具有更好的防膨效果,大大的减少了聚合物的用量,从而减小了施工过程中聚合物残渣对储层造成的潜在伤害,所以具有很好的开发前景。