[发明专利]一种阻垢黏土稳定剂

说明书

技术领域

本发明属于采油工程技术领域，涉及IPC分类C08F高分子化合物技术或C09K原油降粘处理剂应用材料，尤其是一种阻垢黏土稳定剂。

背景技术

黏土矿物广泛存在于油层中，全世界97％的油层都不同程度地含有黏土矿物。通常当油藏含黏土5％～20％时，则认为它是黏土含量较高的油层。油田开发过程，从钻井、完井、酸化、压裂直至注水开发，每个过程都会有外来流体与地层黏土矿物接触，地层中都含有一定量的如高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石等黏土矿物，这些黏土矿物多由硅氧四面体和铝氧八面体组成层状结构。当黏土矿物与水接触时，水可进入黏土矿物的晶层之间，晶层表面的可交换阳离子在水中解离扩散，形成扩散双电层，使表面带电，晶层之间相互排斥、膨胀，黏土膨胀可引起地层渗透率降低。结垢原因主要是注入水与地层不配伍、温度变化等原因造成的。据资料报道，黏土矿物对油气层造成的损害可使产油量下降70％。为了减轻对储层的损害，保护油气地层的渗透性，必须使用化学处理措施对黏土进行稳定和阻垢处理。

如果在开发过程中上述处理措施不当，就会造成黏土矿物膨胀、分散和运移，从而堵塞地层孔隙结构的喉部，降低地层的渗透性，产生地层损害。

黏土稳定剂根据不同的结构及所使用的化学药品的不同在这方面的研制大致可以分为三个阶段：①50年代到60年代后期，主要用无机盐类来稳定黏土；②70年代用无机多核聚合物和阳离子表面活性剂来稳定黏土；③80年代以后主要开展了用阳离子有机聚合物稳定黏土的研究和实验。

现有黏土稳定剂属季胺盐类产品，根据地层黏土含量情况，使用浓度0.25％～0.50％。直接加入工作液中，循环均匀即可。但是，现市面中的阻垢黏土稳定剂，与地层地层水的配伍性不好，特别是与原油的配伍性，因原油中天然活性的不确定性，市面上的黏土稳定进入地层后，引起原油乳化，形成油包水，增加原油流动阻力，使注入时压力增大，有时超过设备能力，使注入水不能注入，造成地层能量亏空，原油采收率降低。

相关专利申请公开较少，中国专利申请201310552134.X涉及一种长效油井用黏土稳定剂及其制备和应用；将环氧氯丙烷和短链多电荷阳离子聚季铵盐按摩尔比为1～2：1加入反应器，同时加入5～15％质量的溶剂和1～5％质量的催化剂，搅拌升温至30～100℃，反应2～6小时，制得无色透明液体即为长效油井用黏土稳定剂；本黏土稳定剂相对分子量小，分子尺寸范围小，可以防止黏土稳定剂堵塞致密储层微孔喉，减轻对低渗透油层渗透率的伤害。

中国专利申请201310118314.7提供一种低分子量聚合物黏土稳定剂制备方法，该黏土稳定剂是以含有碳碳的铵盐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料，在引发剂存在的条件下，在水溶液中聚合制备而成，聚合物数均分子量低于5万。

中国专利申请201410374062.9涉及一种防膨黏土稳定剂及其制备方法，属于石油开采技术领域。该防膨黏土稳定剂包括按照重量份数计的如下组分：结冷胶1～3份、黄腐酸钾2～5份、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐5～10份、Gemini表面活性剂10～15份、聚乙二醇5～10份、异丙醇0.5～3份、水18～25份。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻垢黏土稳定剂，提高防膨性能，既能防止黏土膨胀，又能防止注入水结垢。

本发明的目的将通过以下技术措施来实现：产品配方：二甲基二烯丙基氯化铵单体1％～30％，乙二胺1％～15％，盐酸1％～20％，HEDP 1％～15％，六偏磷酸钠1～25％，12270.1％～1％，氯化铵1～5％，水50％～70％。

尤其是，生产工艺为：首先合成乙二胺盐，即把乙二胺缓慢的滴加到盐酸中，温度控制在40℃以下，待有针状晶体析出后，在40℃恒温1小时；然后把上一步合成的乙二胺盐2～10％、二甲基二烯丙基氯化铵单体1％～30％、HEDP 1％～15％、六偏磷酸钠1～25％、12270.1％～1％、氯化铵1～5％加到50％～70％水中，搅拌均匀即可。

尤其是，使用工艺为：把0.2％～1％该药剂加入油田回注水、修井液、酸化液、压裂液、解堵液、油井清防蜡液诸液体中使用。