CN117384608A - 兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂及其制备方法，涉及油田处理技术领域。按质量百分比计，所述油田处理剂包括：偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物共5‑10%，甲醇5‑15%，水80‑85%。该油田处理剂防膨效率高，膨胀体积小，耐水洗能力强、油水界面张力值小，油藏适应性强，兼具助排剂与粘土稳定剂功能，具有良好的推广前景。
Description
技术领域
本申请涉及油田处理技术领域，具体来讲，涉及一种兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂及其制备方法。
背景技术
近年来随着各油田原油的快速开发，提高采收率的需求越来越突出，新的三次采油技术以及三采后的新驱油技术越来越受到重视。以往三次采油中大规模采用注入高分子聚合物防止粘土膨胀。但随着聚合物的大量注入，地层压力不断增加，注入难度加大，地层受到伤害十分严重。因此聚合物驱后提高采收率技术的开发应用，作为一个重大研究课题，摆在石油科技工作者的面前。三次采油是充分利用石油资源的重要途径，目前，油田处理剂除利用在压裂酸化等措施作业的同时，在三次采油作业中也发挥了极大的作用。因此对各类油田处理剂的研究对于降低三次采油的成本也具有很大发展潜力。进一步完善现有油田处理剂的配方和研发新型多效油田处理剂是一项很具有科技和经济意义的工作，得到了众多研究者的重视，进一步的研究突破将会给能源领域翻开新的一页。
发明内容
为了解决上述问题，本申请针对各种类型的土质提出了一种兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂，油田处理剂由偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物复配得到，偕二乙酸酯烷类化合物具有优良的抗疲劳及镇定的特性，其在抗氧化和抗菌等方面表现出优良的特性，也使得它在诸多抗生素药物上广泛运用，但在油化品领域用作防膨剂尚属首次，本申请将偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物进行复配得到多效油田处理剂，该多效油田处理剂防膨效率高，膨胀体积小，耐水洗能力强、油水界面张力值小，油藏适应性强，兼具助排剂与粘土稳定剂功能，具有良好的推广前景。
本申请一方面提供了一种兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂，按质量百分比计，所述油田处理剂包括：偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物共5-10%，甲醇5-15%，水80-85%；
其中，所述偕二乙酸酯烷类化合物的结构式为式1所示：
式1，
其中，式1中R为芳香族基团或脂肪族基团。
本申请另一方面提供了一种兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂的制备方法，包括以下步骤：
将偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物溶于甲醇中，加入水混合得到油田处理剂。
与现有技术相比，本申请至少取得以下有益效果中的一项：
（1）本申请提供了一种兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂，该油田处理剂防膨效率高，膨胀体积小，耐水洗能力强、油水界面张力值小，油藏适应性强，兼具助排剂与粘土稳定剂功能，具有良好的推广前景。
（2）本申请兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂的膨胀体积≤2.5ml，耐水洗能力不高于0.4ml，25℃条件下0.3%浓度表面张力值不高于28mN/m，界面张力值不高于2mN/m。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请偕二乙酸酯烷类化合物制备合成线路图；
图2示出了本申请喹唑啉酮类化合物制备合成线路图。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本申请的一个示例性实施例中，兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂包括：偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物共5-10%，甲醇5-15%，水80-85%。
其中，所述偕二乙酸酯烷类化合物的结构式为式1所示：
式1，
其中，式1中，R为芳香族基团或脂肪族基团。
可选的，芳香族基团可以是-C6H5；所述脂肪族基团可以是-H和-（CH2）xCH3中的任意一种，其中，X可以选自0-5中的任意整数。
可选的，所述偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物的质量比为0.5-1.5：1。优选的，所述偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物的质量比为0.8-1.3：1。更优选的，所述偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物的质量比为1：1。
可选的，偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物共8-10%，甲醇8-12%，水80-85%。优选的，偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物共10%，甲醇10%，水80%。
可选的，所述喹唑啉酮类化合物的结构式为式2所示：
式2，
其中，式2中R1为-H，-C6H5，-C6H5CH=CH，-C6H4（OH），-C2H5，-C3H7中的任意一种。
可选的，所述油田处理剂的膨胀体积≤2.5ml。
可选的，所述油田处理剂耐水洗能力不高于0.4ml。
可选的，所述油田处理剂25℃条件下0.3%浓度表面张力值不高于28mN/m，界面张力值不高于2mN/m。
优选的，所述油田处理剂的膨胀体积≤1.5ml。
优选的，所述油田处理剂耐水洗能力不高于0.25ml。
优选的，所述油田处理剂25℃条件下0.3%浓度表面张力值不高于25mN/m，界面张力值不高于1mN/m。
具体的，所述油田处理剂的制备方法包括以下步骤：将偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物溶于甲醇中，加入水混合得到油田处理剂。
可选的，所述偕二乙酸酯烷类化合物的制备方法包括以下步骤：将醛类化合物和乙酸酐（简称Ac2O）进行混合，加入SbCl3置于微波反应器中进行反应，薄层色谱（简称TLC）检测反应终点，反应结束后，依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到偕二乙酸酯烷类化合物。
具体的，偕二乙酸酯烷类化合物的合成线路参考图1所示。其中，R为芳香族基团或脂肪族基团。可选的，芳香族基团可以是-C6H5；所述脂肪族基团可以是-H和-（CH2）xCH3中的任意一种，其中，X可以选自0-5中的任意整数。
可选的，所述喹唑啉酮类化合物的制备方法包括以下步骤：将邻氨基苯甲酰胺和醛类化合物溶于二氯甲烷中，加入氯化铁进行反应，然后依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到喹唑啉酮类化合物。
具体的，喹唑啉酮类化合物的合成线路参考图2所示，其中，R1为-H，-C6H5，-C6H5CH=CH，-C6H4（OH），-C2H5，-C3H7中的任意一种。
实施例1
偕二乙酸酯烷类化合物的制备，具体如下：
偕二乙酸酯烷类化合物1#：乙酸酐和苯甲醛
向2mmol苯甲醛和1ml乙酸酐的混合溶液中加入催化剂SbCl3，充分混合，置于微波反应器中，采用TLC检测反应终点，当反应结束后，依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到偕二乙酸酯烷类化合物1#。
偕二乙酸酯烷类化合物2#：乙酸酐和甲醛
向2mmol甲醛和1ml乙酸酐的混合溶液中加入催化剂SbCl3，充分混合，置于微波反应器中，采用TLC检测反应终点，当反应结束后，依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到偕二乙酸酯烷类化合物2#。
偕二乙酸酯烷类化合物3#：乙酸酐和乙醛
向2mmol乙醛和1ml乙酸酐的混合溶液中加入催化剂SbCl3，充分混合，置于微波反应器中，采用TLC检测反应终点，当反应结束后，依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到偕二乙酸酯烷类化合物3#。
偕二乙酸酯烷类化合物4#：乙酸酐和丙醛
向2mmol丙醛和1ml乙酸酐的混合溶液中加入催化剂SbCl3，充分混合，置于微波反应器中，采用TLC检测反应终点，当反应结束后，依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到偕二乙酸酯烷类化合物4#。
实施例2
喹唑啉酮类化合物的制备方法，具体如下：
喹唑啉酮类化合物1#：邻氨基苯甲酰胺和苯甲醛
将2mmol邻氨基苯甲酰胺和2mmol苯甲醛溶于溶于二氯甲烷中，加入催化剂0.1g氯化铁进行反应，在室温条件下充分反应1h，然后依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到喹唑啉酮类化合物1#。
喹唑啉酮类化合物2#：邻氨基苯甲酰胺和甲醛
将2mmol邻氨基苯甲酰胺和2mmol甲醛溶于溶于二氯甲烷中，加入催化剂0.1g氯化铁进行反应，在室温条件下充分反应1h，然后依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到喹唑啉酮类化合物2#。
喹唑啉酮类化合物3#：邻氨基苯甲酰胺和2-羟基苯甲醛
将2mmol邻氨基苯甲酰胺和2mmol 2-羟基苯甲醛溶于溶于二氯甲烷中，加入催化剂0.1g氯化铁进行反应，在室温条件下充分反应1h，然后依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到喹唑啉酮类化合物3#。
喹唑啉酮类化合物4#：邻氨基苯甲酰胺和丙醛
将2mmol邻氨基苯甲酰胺和2mmol 2-羟基苯甲醛溶于溶于二氯甲烷中，加入催化剂0.1g氯化铁进行反应，在室温条件下充分反应1h，然后依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到喹唑啉酮类化合物4#。
实施例3
油田处理剂，包括实施例1中制备得到的偕二乙酸酯烷类化合物和实施例2中制备得到的喹唑啉酮类化合物共5-10%，甲醇5-15%，水80-85%，油田处理剂制备方法为：将偕二乙酸酯烷类化合物和喹唑啉酮类化合物溶于甲醇中，搅拌均匀后加入水混合得到油田处理剂。
根据上述方法制备得到的油田处理剂1#-13#和对比油田处理剂D1#-D2#，参考表1所示。
表1
将上述制备得到的油田处理剂1#-13#和对比油田处理剂D1#-D2#，依据QSHCG0069-2021压裂酸化用助排剂技术要求和QSHCG 125-2017粘土稳定剂技术要求方法测试进行性能测试，25℃条件下0.3%浓度表、界面张力值，具体结果参考表2所示。
表2性能测试表
参考表2所示，本发明兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂的膨胀体积≤2.5ml，耐水洗能力不高于0.4ml，25℃条件下0.3%浓度表面张力值不高于29mN/m，25℃条件下0.3%浓度界面张力值不高于2.5mN/m。防膨效率高，耐水洗能力强，油水界面张力值小，油藏适应性强，兼具助排剂与粘土稳定剂功能。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂，其特征在于，按质量百分比计，所述油田处理剂包括：偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物共5-10%，甲醇5-15%，水80-85%；
其中，所述偕二乙酸酯烷类化合物的结构式为式1所示：
式1，
其中，式1中R为芳香族基团或脂肪族基团。
2.根据权利要求1所述的油田处理剂，其特征在于，所述偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物的质量比为0.5-1.5：1。
3.根据权利要求2所述的油田处理剂，其特征在于，所述偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物的质量比为1：1。
4.根据权利要求1所述的油田处理剂，其特征在于，所述油田处理剂包括：偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物共10%，甲醇10%，水80%。
5.根据权利要求1所述的油田处理剂，其特征在于，所述喹唑啉酮类化合物的结构式为式2所示：
式2，
其中，式2中R1为-H，-C6H5，-C6H4CH=CH，-C6H4（OH），-C2H5，-C3H7中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的油田处理剂，其特征在于，所述芳香族基团为-C6H5。
7.根据权利要求1所述的油田处理剂，其特征在于，所述油田处理剂的膨胀体积≤2.5ml。
8.根据权利要求1所述的油田处理剂，其特征在于，所述油田处理剂耐水洗能力不高于0.4ml；
和/或所述油田处理剂25℃条件下0.3%浓度表面张力值不高于28mN/m，界面张力值不高于2mN/m。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述兼具助排剂与粘土稳定剂功能的油田处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将偕二乙酸酯烷类化合物与喹唑啉酮类化合物溶于甲醇中，加入水混合得到油田处理剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述偕二乙酸酯烷类化合物的制备方法包括以下步骤：将醛类化合物和乙酸酐进行混合，加入SbCl3置于微波反应器中进行反应，然后依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到偕二乙酸酯烷类化合物；
和/或所述喹唑啉酮类化合物的制备方法包括以下步骤：将邻氨基苯甲酰胺和醛类化合物溶于二氯甲烷中，加入氯化铁进行反应，然后依次经过过滤、萃取、干燥、减压蒸馏、柱色谱提纯得到喹唑啉酮类化合物。
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