一种压裂酸化用粘土稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于石油开采技术领域，具体涉及一种压裂酸化用粘土稳定剂及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种压裂酸化用粘土稳定剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于石油开采
，具体涉及一种压裂酸化用粘土稳定剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]注水开采是油田开发后期常用的采油方法，具有成本低，收益高，见效快，方法简便等优点，注入地下的水有利于稳定储层压力
。
注水开采是油田保持长期稳定生产的重要措施
。
在开采过程中，要尽可能的降低注入水对储层的影响，不损害储层渗透率，储层渗透率的大小是油田能否稳产多产的关键
。
实际生产过程中，随着注水量的增多，油田的产能往往会下降，研究表明，储层中的粘土矿物遇水膨胀是引发这一现象的重要因素
。
粘土矿物广泛存在于油藏储层中，如果与不配伍的外界流体接触，会发生水化膨胀和分散运移而堵塞储层通道，造成油气层损害
。
[0003]根据粘土矿物的水敏性损害机理，若在注入水中加入一些助剂，隔离粘土晶层氧键或氨氧键的偶极对水分子的吸引，这样就起到了防止粘土水化膨胀的作用
。
同时在水化粘土体系中产生了离子间排斥力，起到聚合凝缩作用，使粘土微粒聚结为粘土颗粒，最终达到防止粘土分散运移的作用，这种助剂就是粘土稳定剂
。
[0004]通常情况下，注水用的粘土稳定剂不仅要求具有防膨胀效果好
、
有效使用浓度低的特点，而且需要与地层水配伍性良好，对地层中粘土的膨胀抑制效果稳定持久
、
耐各种流体冲刷
。
油层注水过程中，粘土矿物膨胀和微粒迁移会损害油层渗透率
。
[0005]粘土稳定剂的应用越来越广泛，种类越来越多，根据化学组成的不同可分为无机盐
、
无机聚合物
、
阳离子表面活性剂
、
非离子和阳离子有机聚合物
。
[0006]CN110129015A
公开了一种防水型粘土稳定剂的制备方法，属于油田开采

。
该专利技术首先将水稻叶在盐酸中浸泡制得反应物，再将反应物与苹果酸
、
氯化铝混合进行高温搅拌，超声振荡，高温煅烧研磨，再与正硅酸四乙酯混合搅拌制得待反应物，将待反应物与氯化铁溶液混合反应制得预制产物，最后将预制产物与丙烯酸酯
、
丙二醇以及其它助剂共混即得防水型粘土稳定剂，该专利技术加入苹果酸腐蚀修饰有机纤维，使有机纤维断裂，长度减小，表面粗糙程度增加，有利于络合铝离子，使粘土的耐盐腐蚀性能以及防水性能得到提高，正硅酸乙酯包覆碳纤维，使各分子表面包覆正硅酸乙酯分子，各分子中引入
Si
‑
O
键，提高粘土剂的耐酸碱腐蚀性能和耐水性能，具有广阔的应用前景
。
但是从制备过程来看，该专利技术属于非离子型有机物，与带负电的粘土吸附效果有限，因此在某种程度上影响了防膨效果，防膨率低于
90
％
。
[0007]CN106147739A
公开了一种压裂用粘土稳定剂及其制备方法，它是由以下重量份原料制备而成：氯化胆碱
35
～
50、
氯化钙3～
8、
水
40
～
50、
甲醇5～
10
和醇醚类溶剂1～5；所述的压裂用粘土稳定剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)
按照上述配方称取氯化胆碱和甲醇混合均匀得到组分
a
；
(2)
向步骤
(1)
得到的组分
a
中依次加入配方量的水
、
氯化钙和醇醚类溶剂搅拌至固体完全溶解为止，出料
。
该方法制备的压裂用粘土稳定剂防膨性能优异
、
配伍性
能良好
。
但是该专利技术粘土稳定剂成分中含有大量的甲醇
、
醇醚，此类物质很容易被水冲走，说明该粘土稳定剂耐水洗能力有限，而且防膨率也只有
50
％，无法满足生产需要
。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对上述现有技术存在的不足而提供一种压裂酸化用粘土稳定剂及其制备方法
。
该粘土稳定剂具有原料来源广泛，制备工艺简单，防膨率高，耐水洗的优点，在浓度为
2wt
％时，防膨率达到
96
％以上，水洗后防膨率可以达到
92
％以上
。
[0009]本专利技术的目的之一公开了一种压裂酸化用粘土稳定剂，所述粘土稳定剂的分子结构式如下：
[0010][0011]其中，
m
＝
1000
‑
10000
；
[0012]n
＝
200
‑
10000。
[0013]优选地，所述的粘土稳定剂粘均分子量为
200000
‑
2000000。
[0014]本专利技术另一个目的公开了一种压裂酸化用粘土稳定剂的制备方法，所述制备方法具体步骤如下：
[0015](1)
在四口烧瓶中加入三羟甲基丙烷烯丙醚和蒸馏水，缓慢分批次加入氨基磺酸，水浴冷却，加完氨基磺酸后，继续保温反应
30
‑
60min
，整个过程控制反应温度不超过
60℃
，用氢氧化钾溶液调节
pH7
‑8；
[0016](2)
在四口烧瓶中依次加入蒸馏水
、3
‑
(
甲基丙烯酰氨基
)
丙基二甲基
(3
‑
磺基丙基
)
铵内盐
、
缓冲盐，搅拌均匀；
[0017](3)
向上述四口烧瓶中滴加引发剂水溶液，反应自动升温，温度不再升高后继续反应
30
‑
60min
，升温到
60
‑
65℃
，保温
30
‑
60min
，加入还原剂水溶液，终止反应，得到粘土稳定剂溶液；
[0018](4)
将上述粘土稳定剂溶液烘干造粒，得到产品粘土稳定剂
。
[0019]在本专利技术中，优选地，基于1摩尔份的三羟甲基丙烷烯丙醚，氨基磺酸
、3
‑
(
甲基丙烯酰氨基
)
丙基二甲基
(3
‑
磺基丙基
)
铵内盐的用量分别为
1.8
‑
2.5
摩尔份
、0.2
‑1摩尔份
。
[0020]在本专利技术中，优选地，步骤
(1)
中所述蒸馏水与三羟甲基丙烷烯丙醚的重量比为
0.1
‑
0.2
：
1。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种压裂酸化用粘土稳定剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体步骤如下：
(1)
在四口烧瓶中加入三羟甲基丙烷烯丙醚和蒸馏水，缓慢分批次加入氨基磺酸，水浴冷却，加完氨基磺酸后，继续保温反应
30
‑
60min
，整个过程控制反应温度不超过
60℃
，用氢氧化钾溶液调节
pH7
‑8；
(2)
在四口烧瓶中依次加入蒸馏水
、3
‑
(
甲基丙烯酰氨基
)
丙基二甲基
(3
‑
磺基丙基
)
铵内盐
、
缓冲盐，搅拌均匀；
(3)
向上述四口烧瓶中滴加引发剂水溶液，反应自动升温，温度不再升高后继续反应
30
‑
60min
，升温到
60
‑
65℃
，保温
30
‑
60min
，加入还原剂水溶液，终止反应，得到粘土稳定剂溶液；
(4)
将上述粘土稳定剂溶液烘干造粒，得到产品粘土稳定剂
。2.
根据权利要求1所述一种压裂酸化用粘土稳定剂的制备方法，其特征在于，基于1摩尔份的三羟甲基丙烷烯丙醚，所述的氨基磺酸
、3
‑
(
甲基丙烯酰氨基
)
丙基二甲基
(3
‑
磺基丙基
)
铵内盐的用量分别为
1.8
‑
2.5
摩尔份
、0.2
‑1摩尔份
。3.
根据权利要求1所述一种压裂酸化用粘土稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
中所述蒸馏水与三羟甲基丙烷烯丙醚的重量比为
0.1
‑
0.2
：
1。4.
根据权利要求1所述一种压裂酸化用粘土稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐壮举，
申请(专利权)人：胜利油田物华化工厂，
类型：发明
国别省市：