[发明专利]一种具有洗油和杀菌作用的注水用黏土防膨剂

说明书

本发明提供一种具有洗油和杀菌作用的注水用黏土防膨剂，揭示了用2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵具有良好的防止黏土膨胀和抗冲刷能力，同时具有优异的杀菌能力；与廉价的磷酸二铵、尿素和氯化钾复合具有更好的防止黏土膨胀的性能；与十二烷基乙氧基磺基甜菜碱、破乳剂和消泡剂复合不但具有洗油作用，而且防止了乳化和起泡，与全氟烷基甜菜碱复合具有优异的降低表面张力和界面张力的能力，极大的降低了水锁伤害。本发明所配制的黏土防膨剂，除保持优异的防止黏土膨胀和抗冲刷能力外，还具有优异的杀菌、洗油、降低表面张力防水锁的能力，达到一剂多效，为开发多功能的黏土防膨剂作出了创新的示范作用。

技术领域

发明涉及一种适用于油田注水作业时具有洗油和杀菌作用的黏土防膨剂。

背景技术

注水开发是我国油田稀油开采中最为经济的方式，已经普遍使用。注水开采中的水均使用采出液污水处理后回注进行的。随着注水开发的进行，越来越多的油田均遇到了注水压力升高、注水困难等问题。这是由于注入水与储层岩石矿物的不配伍性以及外来流体与储层流体的不配伍性引起地层的堵塞、储层中的黏土矿物膨胀、微生物堵塞和引起的腐蚀堵塞、乳化堵塞、结垢堵塞等，特别是对于低渗透储层，更容易受到损害，从而使得注水驱油效果下降、产量降低。为了防止和克服这些伤害，保护储层，除了严格控制注入水悬浮物含量以减少固相颗粒的侵入与堵塞外，在注水工程中常常加入各种处理剂。

注入水与地层中的黏土矿物接触，导致黏土矿物水化膨胀、分散和运移，从而堵塞地层空隙结构的喉部，导致地层渗透率降低，产生损害，这个伤害最为严重。为此在注水中不得不连续加入黏土防膨剂，以减少由于黏土的水化膨胀、运移造成的伤害。

水锁是指在低渗油藏储层中注入水进入储层多孔的毛细管中产生附加压力引起的。水进入低渗透储层，就会形成毛管阻力，形成水锁，这将导致注水流动阻力增加，注水困难，造成严重伤害。水锁一般是无法解除的，只能防止和抑制。最有效的方法是使用表面活性剂来降低表面张力。

注入水中含有的一定量硫酸盐还原菌(SRB)，腐生菌(TGB)和铁细菌(FB)等细菌，它们在注水管线、油管及储层中生长和繁殖，产生粘稠的液体将堵塞储层，使得注水困难。硫酸盐还原菌可以把水中的硫酸根离子还原成二价硫离子，产生H2S，引起更严重的腐蚀，这些腐蚀产物也将堵塞储层，使得注水压力上升。因此在注水中要加入杀菌剂，以克服细菌引起的注水困难。

如果注入水与储层原油发生乳化，乳化层粘度就比油、水高很多，这样就造成乳化堵塞，也要引起注水压力上升。为了防止注入水乳化，在注入水中使用防乳破乳剂，以减少乳化伤害。三次采油(EOR)技术中的表面活性剂是以表面活性剂作为驱油剂的一种提高原油采收率的方法。利用表面活性剂提高采收率有两种不同的方法:第一种是注入低浓度、大塞段的表面活性剂溶液注入油层，能有效地降低油水界面张力，同时清洗储层岩石表面的原油，从而提高原油采收率；第二种则是采用小塞段、高浓度表面活性剂注入油层，并且能与原油形成微乳液，这种微乳液粘度很高，同时也具有调剖作用，从而提高原油采收率。将这种表面活性剂的洗油作用应用在注水二次采油中可发挥比纯注水更好的效果，但引起的乳化堵塞却不利于注水。如果克服这种乳化堵塞，将使得表面活性剂在二次采油的注水中可极大的提高采收率。黏土防膨剂主要有无机盐类、有机胺类、阳离子表面活性剂类和有机阳离子小分子量聚合物类。无机盐类和有机胺类价格便宜，有很好的防止黏土膨胀的能力，但防止黏土颗粒的运移、抗冲刷、长效性差；有机阳离子表面活性剂和有机阳离子聚合物，则防止黏土颗粒的运移，抗冲刷能力强。

防止水锁使用的表面活性剂主要有阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚等。

杀菌剂常用的有：氯、二氧化氯、次氯酸钠、醛类化合物、季铵盐类、氯酚类、有机硫类、氯胺类和异噻唑啉酮类等。