CN104212429A - 防膨缩膨剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防膨缩膨剂，同时公开了该剂的制备方法，解决了现有粘土抑制剂不能同时具有防膨性及缩膨性的问题。本发明防膨缩膨剂，其组成为：浓度为30%的盐酸：65ml；浓度为33%的三甲胺溶液：100ml；十六烷基三甲基溴化铵固体：0.5g；环氧氯丙烷液体：45g。该防膨缩膨剂既对粘土的膨胀有抑制作用，同时也能使已膨胀的粘土颗粒体积收缩，达到有效改善油层渗透率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田增产增注过程中使用的油田助剂及其该助剂的制备方法，具体是在注水作业过程中使用的粘土抑制剂。
背景技术
储油层通常为砂岩地层，砂岩地层中含有大量粘土，外来水的注入会导致储油层中粘土矿物的水化膨胀及粘土矿物的分散和运移，从而堵塞岩石孔隙和吼道，使储层渗透率下降，注水压力上升，采油速度降低，采油率降低。为此，油田生产时需使用粘土抑制剂来控制粘土的膨胀，但现有的粘土抑制剂要么具有一定的防膨性，既对于粘土具有一定的防止其膨胀的作用，但对于那些已经膨胀的粘土，则没有任何作用；要么具有一定的缩膨性，既对于粘土不具有防止其膨胀的作用，但对于部分已经膨胀的粘土，则可以使已膨胀的粘土颗粒体积收缩。鉴于此，现有的粘土抑制剂对防止粘土的水化膨胀效果还不能达到令人满意的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粘土的防膨缩膨剂，该防膨缩膨剂既对粘土的膨胀有抑制作用，同时也能使已膨胀的粘土颗粒体积收缩，从而抑制油层渗透率的降低，改善并恢复油层渗透率。
本发明的另一目的是提供该防膨缩膨剂的制备方法。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种防膨缩膨剂，其组成为：
浓度为30%的盐酸： 65ml；
浓度为33%的三甲胺溶液： 100ml；
十六烷基三甲基溴化铵固体： 0.5g；
环氧氯丙烷液体： 45g。
上述防膨缩膨剂的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）用量筒称量65ml浓度为30%的HCL溶液，加入四孔烧瓶中，启动搅拌器；
（2）向四孔烧瓶中滴加100ml浓度为33%的三甲胺溶液；
（3）控制反应液温度低于10℃，直至全部加入；
（4）冷却后，用NaOH溶液调节四孔烧瓶中液体PH为8；
（5）加入0.5g十六烷基三甲基溴化铵固体；
（6）再滴加45g环氧氯丙烷液体，控制反应液的温度为65℃，滴加结束后，持续搅拌反应一小时，得到防膨缩膨剂。
本发明的防膨缩膨剂使用方法，与常规防膨缩膨剂的使用方法相同。
本发明的有益效果：
1. 该防膨缩膨剂既对粘土的膨胀有抑制作用，同时也能使已膨胀的粘土颗粒体积收缩，达到有效改善油层渗透率的目的；
2. 与常规防膨缩膨剂相比，本发明在浓度为2%时，防膨率能达到88%以上，而缩膨率能达到35%以上，效果明显更好；
3. 该防膨缩膨剂的现场适用性强。
附图说明
图1是粘土块在清水和防膨缩膨剂溶液中随着时间的膨胀率关系图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例说明本发明防膨缩膨剂的效果：
以下实施例中防膨率离心测定方法：
称取1.00g膨润土，装入离心管中，加入10mL不同浓度的防缩膨剂溶液，充分摇均，放置3~4h后装入离心机内，在转速为1500r/min下离心分离15min，测出膨润土粉的膨胀体积V1。同样分别用去离子水和煤油取代防膨剂溶液，测定膨润土粉在水中的膨胀体积V2，在煤油中的体积V0。防膨率按以下公式计算：
式中：B：防膨率，%；
V1：粘土在粘土稳定剂溶液中的膨胀体积，mL；
V2：膨润土粉在去离子水中的膨胀体积，mL；
V0：膨润土粉在煤油中的体积，mL。
缩膨率离心测定方法：
称取1.00g膨润土粉，装入离心管中，分别加入10mL水，充分摇均，放置3~4h后在转速为1500r/min的离心机下离心15min，测出膨润土粉膨胀后的体积V1；把以上离心过的试管中的上层水除去后再加入不同浓度的缩膨剂溶液10mL，充分摇均，重复上述离心步骤，测出膨润土粉缩膨后的体积V2。缩膨率按以下公式计算：
式中：P：缩膨率，%；
V1：膨润土粉在水中的膨胀体积，mL；
V2：膨润土粉缩膨后的体积，mL。
实施例1
防膨效果实验：按照发明内容部分给出的配方调配防膨缩膨剂，然后稀释为质量浓度分别为1%、1.5%及2%的三个样品，再根据前述的防膨率离心测定方法得到不同浓度的防膨缩膨剂的防膨实验数据，具体见表1：
表1是不同浓度的防缩膨剂的防膨实验数据
从上表可以看出，随着防缩膨剂加量的增大，对粘土的防膨效果也有较为明显的增加。当实验浓度增加到2%时，防膨率达到88.06%，防膨效果良好。实践中，综合考虑防膨效果和成本要求，建议使用浓度为2%。
实施例2
按照实施例1的方式配制三个样品，并根据前述的缩膨率离心测定方法得到不同浓度的防膨缩膨剂的缩膨实验数据，具体见表2：
表2是离心法测得防膨缩膨剂的缩膨效果试验数据
从上表可以看出，随着防缩膨剂加量的增大，对粘土的缩膨效果也有较为明显的增加。当实验浓度增加到2%时，缩膨率达到35.8%，实践中，综合考虑防缩膨效果和成本要求，建议使用浓度为2%。
实施例3
进行粘土在清水及加入有本发明防膨缩膨剂的水中的膨胀情况对比实验，实验选用ZNP-1型膨胀量测仪，其中粘土在清水中的膨胀动态数据见表3：
表3 粘土在清水中的膨胀的动态数据
粘土在加入有本发明防缩防膨剂 的水中的膨胀的动态数据见表4：
表4 粘土在加入有防缩防膨剂的水中的膨胀的动态数据
附图1是对表3和表4的直观说明，具体表明的是，随着时间的延长，粘土颗粒在清水和防膨缩膨剂溶液的养护中的膨胀规律，从图表不难看出，膨胀高度明显缩小，膨胀率大幅降低。此防膨缩膨剂是油田注水生产或增注措施当中较为理想的抑制粘土膨胀和降低粘土膨胀损害的添加剂。
Claims (2)
1.一种防膨缩膨剂，其组成为：
浓度为30%的盐酸： 65ml；
浓度为33%的三甲胺溶液： 100ml；
十六烷基三甲基溴化铵固体： 0.5g；
环氧氯丙烷液体： 45g。
2.权利要求1所述的防膨缩膨剂的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）用量筒称量65ml浓度为30%的HCL溶液，加入四孔烧瓶中，启动搅拌器；
（2）向四孔烧瓶中滴加100ml浓度为33%的三甲胺溶液；
（3）控制反应液温度低于10℃，直至全部加入；
（4）冷却后，用NaOH溶液调节四孔烧瓶中液体PH为8；
（5）加入0.5g十六烷基三甲基溴化铵固体；
（6）再滴加45g环氧氯丙烷液体，控制反应液的温度为65℃，滴加结束后，持续搅拌反应一小时，得到防膨缩膨剂。
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