[发明专利]酸化注水用防膨缩膨剂及其制备方法

说明书

技术领域

本申请涉及但不限于一种防膨缩膨剂及其制备方法，尤其涉及但不限于一种适用于酸化和注水过程使用的防膨缩膨剂及其制备方法。

背景技术

酸化是油气井稳产、增产，注水井降压、增注的主要工艺措施之一，目的是通过酸液在地层孔隙的晶间、孔穴及微裂缝中的流动和反应，来溶解井眼附近地层在钻井、完井、修井及注水等过程中的各种固相微粒、杂质，解除其对地层渗透率的伤害，疏通流体渗流通道，从而恢复和提高井的产能。然而地层中普遍存在的粘土矿物尤其是水敏性强的粘土矿物(如蒙脱石、伊蒙混层矿物等)会引起酸化过程中地层的二次伤害，减小地层渗透率。为了保护油气储层的渗透性，必须使用粘土稳定剂处理地层中的粘土，以减小粘土矿物的水化膨胀、颗粒运移等现象，使储层保护储层渗透率。能防止粘土矿物膨胀的防粘土膨胀剂(防膨剂)、能防止粘土微粒运移的防粘土微粒运移剂(防运移剂)、能使已膨胀的粘土矿物晶间距减小进而减少膨胀量的粘土缩膨剂，均属于粘土稳定剂。

粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为三大类：(1)无机盐类粘土稳定剂；(2)有机阳离子类粘土稳定剂；(3)有机聚合物类粘土稳定剂。其中，无机盐类粘土稳定剂的耐冲刷能力弱，有机阳离子类粘土稳定剂虽然耐冲刷但会改变地层润湿性，有机聚合物类粘土稳定剂的使用范围广，稳定效果好，作用时间长，抗冲刷的能力较强。国内外常用的有机聚合物类粘土稳定剂主要为有机阳离子型聚合物，其按所含阳离子的不同可分为聚季铵盐、聚季磷盐和聚叔硫盐三类。国内现场广泛应用的有机阳离子型粘土稳定剂有聚环氧氯丙烷-二甲胺，聚三甲基烯丙基氯化铵，聚二甲基二烯丙基氯化铵以及丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺氧乙基三甲基氯化铵的共聚物等。但这些粘土稳定剂的耐温性能一般，温度高于100℃后效果就明显降低，同时常用的粘土稳定剂不具备缩膨性能，对于低渗透储层的渗透率改善效果不显著。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本申请提供了一种酸化注水用防膨缩膨剂及其制备方法，所述酸化注水用防膨缩膨剂对于已经膨胀的粘土有明显的缩膨效果，并且防膨效果持久，同时耐高温和耐冲刷。

具体地，本申请提供了一种酸化注水用防膨缩膨剂，其按质量百分比计，包括20％～30％的聚醚双铵的盐，10％～20％的聚乙烯亚胺的盐以及余量的水，其中，所述盐的类型选自盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐或醋酸盐。

可选地，所述盐为盐酸盐或醋酸盐。

在本申请的实施方式中，所述聚醚双铵的盐与所述聚乙烯亚胺的盐的类型可以相同。

在本申请的实施方式中，所述聚醚双铵离子可以为式中：R可以为CH₃或H，m为氧乙烯链节数，m可以为0～6，n为氧丙烯链节数，n可以为0～6，且m与n不同时为0。

可选地，m＝1～3。

可选地，R为H。

可选地，n＝0～3。

在本申请的实施方式中，所述聚醚双铵的盐可以通过下述方法制备：将聚醚双胺溶解在水中，升温到40℃～50℃，加对应的酸调节pH为1～3，反应0.3～1小时。

可选地，所述反应的温度为50℃，时间为0.5小时。

在本申请的实施方式中，可以将聚醚双胺溶解在水中制成60～75质量％的聚醚双胺水溶液。

在本申请中，聚醚双铵盐酸盐对应的酸为盐酸，聚醚双铵硫酸盐对应的酸为硫酸，以此类推。

在本申请的实施方式中，所述对应的酸可以为盐酸，浓度可以为30～35质量％。

在本申请的实施方式中，所述聚乙烯亚胺的盐通过下述方法制备：将聚乙烯亚胺溶解在水中，升温到40℃～55℃，加对应的酸调节pH为1～3，反应0.3～1小时。

可选地，所述反应的温度为50℃，时间为0.5小时。

在本申请的实施方式中，可以将聚乙烯亚胺溶解在水中制成60～75质量％的聚乙烯亚胺水溶液。

在本申请中，聚乙烯亚胺盐酸盐对应的酸为盐酸，聚乙烯亚胺硫酸盐对应的酸为硫酸，以此类推。

在本申请的实施方式中，所述对应的酸可以为盐酸，浓度可以为30～35质量％。

在本申请的实施方式中，所述聚乙烯亚胺的分子量可以为3000～5000。

本申请还提供了一种制备如上所述的酸化注水用防膨缩膨剂的方法，包括：将所述聚醚双铵的盐溶解在水中；加入所述聚乙烯亚胺的盐；用酸调节pH为4～7，搅拌0.5～1小时，即制得所述酸化注水用防膨缩膨剂。