[发明专利]一种防膨缩膨剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防膨缩膨剂，其包括如下重量份的原料：叔胺15.7～64.68份、环氧氯丙烷6～13.3份、盐酸5～13.5份、有机溶剂12～32份。本发明中的叔胺、环氧氯丙烷和盐酸在有机溶剂中发生反应，生成带有长链的季铵盐，其具有较好的表面活性；通过静电作用，带正电荷的长链季铵盐易于吸附在带负电的粘土颗粒表面，不仅会降低粘土颗粒的晶层间斥力，还能使粘土颗粒与水分子之间隔开，抑制粘土颗粒继续水化膨胀；过剩的正电荷继续吸附在粘土颗粒表面，通过静电排斥压缩双电层，减小了粘土层间距，具有缩膨效果；本发明提供的防膨缩膨剂具有防膨、缩膨作用，还具有表面活性。本发明还提供了一种防膨缩膨剂的制备方法。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，具体涉及一种防膨缩膨剂及其制备方法。

背景技术

在油田开采过程中，注水是补充地层能量，维持油田高产稳产的重要措施，但在注水过程中，由于储层粘度矿物的膨胀和运移造成的水敏伤害是影响注水效果的重要因素。目前在油田实际生产中通常采用如下两种方式：(1)注水初期添加氯化钾、氯化铵等无机盐黏土稳定剂的方法来减缓粘度矿物膨胀对储层的伤害；(2)加入一定的表面活性剂来降低储层孔隙对水的毛细管束缚力。但传统的无机盐黏土稳定剂有效期短，高价金属离子在地层中易产生沉淀，而且对已膨胀的黏土矿物没有恢复能力；加入表面活性剂不仅增加了作业成本和工作量，还有可能造成储层润湿反转，造成新的伤害。

专利公开号为CN102391853A的申请文件提供了一种防膨缩膨剂，它由二甲基二烯丙基氯化铵、多乙烯多胺、过硫酸铵、亚硫酸钠、次氯酸钠、无机非氧化性中强酸和水组成；专利公开号为CN104212429A的申请文件提供了一种防膨缩膨剂，它由浓度为30％的盐酸、浓度为33％的三甲胺溶液、十六烷基三甲基溴化铵固体和环氧氯丙烷液体组成；专利公开号为CN105154034A提供了一种含有乙二胺二乙酸盐溶液的防膨缩膨剂；专利公开号为CN103865507A提供了一种小分子防膨缩膨剂的制备方法，所采用的原料主要有胺类、羧酸和氯化钾，其中胺类为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺及其混合物；专利公开号为CN105647509A提供了一种活性防膨缩膨剂及其制备方法，在制备时除了加入阳离子改性淀粉、二甲基二烯丙基氯化铵、环氧氯丙烷、乙二胺、过硫酸钾、尿素和水外，还加入了氟表面活性剂。前四项发明提供的防膨防缩剂都具有较好的防膨、缩膨效果，但是它们不具有表面活性，不能降低储层孔隙对水的毛细管束缚力；虽然CN105647509A提供的防膨缩膨剂具有一定的表面活性，但它是通过加入一定量的氟表面活性剂实现的，可能造成储层润湿反转。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种在具有防膨、缩膨作用的同时，又具有表面活性，能有效降低储层孔隙对水的毛细管束缚力，提高水相渗透率，从而降低注水压力的防膨缩膨剂；本发明的另一目的在于提供该防膨缩膨剂的制备方法。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种防膨缩膨剂，包括如下重量份的原料：叔胺15.7～64.68份、环氧氯丙烷6～13.3份、盐酸5～13.5份、有机溶剂12～32份。

本发明的技术方案还提供了一种防膨缩膨剂的制备方法，包括如下步骤：

S1.按重量份称取各原料；

S2.用去离子水将叔胺和有机溶剂混匀后，将盐酸匀速滴入混合液中，滴完后将混合液升温至60～80℃，反应4～6h，得反应液；

S3.将所述反应液降至常温后，向所述反应液中匀速滴入环氧氯丙烷，滴完后将反应液升温至75～85℃，反应5～7h，得成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1.叔胺、环氧氯丙烷和盐酸会在有机溶剂中发生反应，生成带有长链的季铵盐，其不仅具有良好的亲水性，还具有较好的疏水性，这几种原料反应得到的产物具有较好的表面活性；