[发明专利]一种高温粘土防膨剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及石油领域，具体说，涉及一种高温粘土防膨剂及其制备方法和应用。

背景技术

辽河油田稠油产量占总产量的70%以上，目前辽河油田稠油开采的主要方式是蒸汽吞吐、蒸汽驱和SAGD（蒸汽辅助重力泄油），随着勘探开发的不断发展，油田开采到中、后期，高含水、高采出程度，油层在高温下粘土矿膨胀，油层伤害严重，油井产能下降，使得蒸汽吞吐效果越来越差，有近26%的油井（全油田稠油井6560口）失去继续采取蒸汽吞吐经济开采价值。为抑制油层高温下粘土膨胀运移伤害，在稠油热采过程中采取注汽添加剂预防粘土膨胀运移伤害。目前现场常用的注汽添加剂有氯化钾、季铵盐、羟基铝，三种添加剂的耐温性均达不到要求，防膨效果不理想。同时，高温粘土防膨剂，仅仅预防粘土高温下不膨胀问题，已经难以满足稠油热采过程中保护油气层的需要。为此需要研制开发出新型的高温粘土防膨剂，既可以预防粘土在高温下膨胀运移，也能对储层孔隙、粒间粘土矿物具有分散溶解作用，最大限度改善储层，提高渗透率，提高油井单井产量。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种高温粘土防膨剂。本发明所述高温粘土防膨剂能够防止非膨胀粘土向膨胀型粘土转化，解除油层堵塞，提高单井产量，最大限度提高稠油热采开发效果。

本发明的另一目的在于提供一种制备本发明所述高温粘土防膨剂的方法。

本发明的再一目的在于提供本发明所述高温粘土防膨剂在防止油井非膨胀粘土向膨胀型粘土转化中的应用。

本发明的又一目的在于提供应用本发明所述高温粘土防膨剂处理油井的方法。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种高温粘土防膨剂，所述高温粘土防膨剂主要由如下重量比成分制备而成：四羟基合铝酸钠：四丁基氟化钠：氨基磺酸：软脂酸：十八烷酸为3.0-4.0：2.5-3：1-2.5：1.0-1.5：0.5-1.0。

其中所述的四羟基合铝酸钠（Na﹝Al(OH)₄﹞）：四丁基氟化钠（(C₄H₉)₄NF）：氨基磺酸（NH₂SO₃H）：软脂酸（C₁₆H₃₂O₂）：十八烷酸（C₁₈H₃₆O₂）均为市售常规试剂，任何市售符合相应质量标准的上述试剂均可用于本发明并实现本发明目的。

根据本发明所述的高温粘土防膨剂，所述高温粘土防膨剂包括如下重量百分比成分：四羟基合铝酸钠30-40%，四丁基氟化钠25-30%，氨基磺酸10-25%，软脂酸10-15%，十八烷酸5-10%。

发明的高温粘土防膨剂是从分析稠油热采中，油层在高温条件下，粘土矿物对储层造成的伤害原因机理、程度、类型特点入手，结合高温粘土防膨剂构成组份、技术特性，利用化学药剂，通过室内分析、评价、筛选，开发研制出新型的高温粘土防膨剂。

根据本发明所述的高温粘土防膨剂，所述高温粘土防膨剂由包括如下步骤的方法制备而成：

（1）药剂A的制备：称取四羟基合铝酸钠、四丁基氟化钠加入第一反应容器中，搅拌均匀，加热至103-105.5℃，搅拌15-35min，冷却至室温，制得药剂A；

其中是优选加热至105℃，搅拌15min；

（2）药剂B的制备：称取氨基磺酸、软脂酸加入第二反应容器中，搅拌均匀，加热至64.5-65.5℃，搅拌15-45min，冷却至室温，制得药剂B；

其中是优选加热至65℃，搅拌45min；

本发明在实验中发现，在步骤（2）加入药剂顺序必须先加氨基磺酸，后加软脂酸，否则影响氨基磺酸分散溶解速度；

（3）药剂C的制备：称取十八烷酸加入第三反应容器中，搅拌下加热至99.5-100.5℃，搅拌25-35min，冷却至室温，制得药剂C；

其中是优选加热至100℃，搅拌30min；

（4）高温粘土防膨剂制备：室温下，在搅拌下，依次将制备好的药剂A、B加入第四反应容器中，搅拌均匀，再将药剂C加入第四反应容器中，继续搅拌制备成高温粘土防膨剂。

本发明还在实验中发现，步骤（4）配液时，一定是依次将制备好的药剂A、B加入反应容器中混合均匀后，再缓慢滴加入药剂C，否则易造成混合不均匀，影响药剂性能。

根据本发明所述的高温粘土防膨剂，步骤（4）中药剂C的加入速度为25-35g/min；优选为30g/min。