低聚季銨鹽型粘土穩定劑的合成與性能評價

李 雯，魯紅升，郭 斐，戴姍姍，全紅平

（西南石油大學化學化工學院，四川成都 610500）

低聚季銨鹽型粘土穩定劑的合成與性能評價

李 雯，魯紅升，郭 斐，戴姍姍，全紅平

（西南石油大學化學化工學院，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，在室內合成了一種水溶性低聚季銨鹽型粘土穩定劑。研究表明，最佳合成工藝條件為：在反應溫度為70℃，反應時間為8 h的條件下EDB和TMEDA按摩爾比為1:1反應后重結晶后產率達77.1%；實驗表明，在質量分數為1%時，防膨率可達到89.8%，在縮膨方面也有極好效果，最高可達50.3%；而產品在持久防膨性能方面相對于無機粘土穩定劑體現出明顯的優勢。

有機合成；季銨鹽；防膨；縮膨

在油田的生產中外部流體進入地層,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離子發生擴散,黏土晶體中水分子快速流動,導致黏土礦物水化膨脹和分散運移,堵塞了油氣流通通道,降低了滲透率,以致油氣減產[1]。目前國內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離子而發生膨脹[2]。季銨鹽陽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,就會將地層堵住[3]。因此本文合成了一種適合儲層特征的小相對分子質量的粘土穩定劑，此防膨劑除具有常規的防膨性能外還具有較好的縮膨性能。……