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）

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。……