[发明专利]一种用于低渗透敏感性油藏的防膨缩膨剂及其制备方法

说明书

本发明属于油田开采技术领域，具体涉及一种用于低渗透敏感性油藏的防膨缩膨剂及其制备方法。该防膨缩膨剂是由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、3‑烯丙氧基‑2‑羟基‑1‑丙磺酸在引发剂的作用下通过溶液聚合反应而成；其中3‑烯丙氧基‑2‑羟基‑1‑丙磺酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的摩尔比为1:0.05‑0.2，优选为1:0.12～0.15。本发明的防膨缩膨剂耐盐性能好，耐矿化度达到220000mg/L以上，且与地层水具有良好的配伍性；同时可强烈的吸附到粘土表面，不易分解，防膨率高，在使用浓度为500ppm时，防膨率达到98％以上。因此，本发明的防膨缩膨剂可广泛地应用于低渗透敏感性油藏中。

技术领域

本发明属于油田开采技术领域，具体涉及一种用于低渗透敏感性油藏的防膨缩膨剂及其制备方法。

背景技术

地层中常含有一定数量的粘土，主要有高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石。由于它们自身的特性，使它们在一定外来因素的作用下对地层产生损害。粘土膨胀和微粒的移动会降低地层的渗透率或堵塞井眼的通路，这都会减少油井的产量，严重损害油管线和油泵。

目前，防止粘土膨胀普遍采用的方法是在注入水中加入防膨剂。由于不同类型的油藏中粘土矿物的组成和含量不同，因此，对于特定的油藏须选择性地使用不同种类的防膨缩膨剂。防膨缩膨剂的发展主要经历了3个阶段：1950年到1960年末，无机盐为主流防膨手段，其作用机理是无机盐在水中电离出的阳离子中和黏土所带负电荷，消除黏土矿物层间负电荷的斥力，使水分子难以进入黏土矿物的晶层间，虽已用于压裂、酸化等作业中，但防止黏土运移效果不明显；70年代主要使用阳离子表面活性剂来稳定黏土，其作用机理是阳离子表面活性剂溶于水后电离出有机阳离子基团，可取代黏土层表面的K⁺、Ca²⁺等离子而吸附在黏土颗粒表面上，减少层间斥力，其防膨性能优于无机盐，但能使储层的水润湿性变为油润湿性，使水的相对渗透率下降；90年代合成了季铵盐型有机阳离子聚合物来抑制黏土膨胀，其作用机理是高密度的正电荷通过静电作用吸附在黏土颗粒表面，可同时与多个黏土颗粒形成多点吸附，形成一层吸附保护膜，防止黏土颗粒水化膨胀和分散运移，它的防膨性能优于无机盐和阳离子表面活性剂，具有用量少、吸附性强、受酸碱度影响小等优点，是国内外重点研究的防膨产品。

专利ZL201310118314.7“一种低分子量防膨缩膨剂制备方法”以含有碳碳的铵盐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为原料在水溶液中聚合制备而成，聚合物数均分子量低于5万。该聚合物稳定剂中引入磺酸基团，增加了聚合物的水溶性和抗温性能。它在水中可以同时与多个粘土颗粒形成多点吸附，吸附后，在粘土颗粒的表面形成一层吸附保护膜，防止粘土颗粒的膨胀与运移。目前类似的防膨缩膨剂较多，其在原始油藏中的防膨效果目前均已达到95％以上，但是，小分子型防膨剂一般用量大，且此类防膨剂对于已发生粘土膨胀的地层几乎无效或收效甚微，油田开发中，不仅需要对地层进行保护，很多情况下需要对已发生粘土膨胀的地层进行修复，因此防膨、缩膨技术就成为油藏保护技术的新要求。

发明内容

本发明针对目前现有技术的不足而提供一种具有保护储层作用的防膨缩膨剂，解决了现有防膨剂防膨效果不佳同时对已膨胀的粘土缩膨效果差的问题。本发明的防膨缩膨剂可用于低渗透敏感油藏，同时具有抗盐性能好、价格低廉和工艺简单的特点。

本发明公开了一种用于低渗透敏感性油藏的防膨缩膨剂，所述的防膨缩膨剂是由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸在引发剂的作用下通过溶液聚合反应而成，其分子通式如下：

式中，m＝20～500，优选为120～240；

n＝100～1000，优选为160～480。

本发明所述的用于低渗透敏感性油藏的防膨缩膨剂的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：