李 雯,魯紅升,郭 斐,戴姍姍,全紅平
(西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,四川成都 610500)
低聚季銨鹽型粘土穩(wěn)定劑的合成與性能評(píng)價(jià)
李 雯,魯紅升,郭 斐,戴姍姍,全紅平
(西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,四川成都 610500)
以1,2—二溴乙烷(EDB)和N,N,N’,N’—四甲基乙二胺(TMEDA)為原料,在室內(nèi)合成了一種水溶性低聚季銨鹽型粘土穩(wěn)定劑。研究表明,最佳合成工藝條件為:在反應(yīng)溫度為70℃,反應(yīng)時(shí)間為8 h的條件下EDB和TMEDA按摩爾比為1:1反應(yīng)后重結(jié)晶后產(chǎn)率達(dá)77.1%;實(shí)驗(yàn)表明,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí),防膨率可達(dá)到89.8%,在縮膨方面也有極好效果,最高可達(dá)50.3%;而產(chǎn)品在持久防膨性能方面相對(duì)于無(wú)機(jī)粘土穩(wěn)定劑體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。
有機(jī)合成;季銨鹽;防膨;縮膨
在油田的生產(chǎn)中外部流體進(jìn)入地層,稀釋了地層原生水,降低了鹽的濃度,使覆蓋在黏土表面的陽(yáng)離子發(fā)生擴(kuò)散,黏土晶體中水分子快速流動(dòng),導(dǎo)致黏土礦物水化膨脹和分散運(yùn)移,堵塞了油氣流通通道,降低了滲透率,以致油氣減產(chǎn)[1]。目前國(guó)內(nèi)的季銨鹽已作為粘土防膨劑用于干氣井,帶正電的季銨鹽和帶負(fù)電的粘土之間的靜電吸引使季銨鹽易被硅酸鹽吸附,吸附生成的電荷中和降低了粘土的離子交換能力,所以粘土不再因吸附水合陽(yáng)離子而發(fā)生膨脹[2]。季銨鹽陽(yáng)離子聚合物雖然是一種很好的粘土防膨劑,但聚合物可能會(huì)吸附在巖石表面,減小地層滲透率,或者聚合物的平均半徑大于地層孔喉半徑時(shí),就會(huì)將地層堵住[3]。因此本文合成了一種適合儲(chǔ)層特征的小相對(duì)分子質(zhì)量的粘土穩(wěn)定劑,此防膨劑除具有常規(guī)的防膨性能外還具有較好的縮膨性能。……