[发明专利]一种抗钙缩膨剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种抗钙缩膨剂及其制备方法与应用，以重量份数计，抗钙缩膨剂原料包括5～20份膦酸基单体、0.5～3份短链醚类化合物、0.05～0.6份引发剂、0.5～10份无机盐、0.05～0.25份调节剂、50～200份水、1～20份有机溶剂。所述制备方法将膦酸基单体、短链醚类化合物、引发剂、调节剂、水、有机溶剂均匀混合，在搅拌状态下升温进行反应，得到料液A；然后将料液A与无机盐混合均匀后得到缩膨剂。本发明提供的缩膨剂在高矿化度下依然具有良好的缩膨效果，并且具有良好的耐冲刷效果。

技术领域

本发明属于油田化学用品领域，特别是涉及一种抗钙缩膨剂及其制备方法与应用。

背景技术

水敏低渗透油藏往往含有一定数量的粘土，主要有高岭石、蒙脱石等。由于它们自身的特性，使它们在一定外来因素如长期注水的作用下对地层产生损害。粘土膨胀和微粒的移动会导致地层的渗透率的降低或堵塞了油气流通通道，这都会减少油井的产量。缩膨剂作为一种黏土处理剂，不但具有一定防膨能力，还能够使已经水化膨胀的黏土，脱出水分，压缩体积，储存的渗透率得到一定程度的恢复。

目前已有报道表明缩膨剂在降压增注方面效果显著。孙治国等发表于《中国高新技术企业》的“缩膨降压增注技术在敏感性油藏的应用”报道在纯32-16井中进行了缩膨降压增注试验。该井是纯化油田注清水井，以往酸化增注措施有效期仅为320天，地层压降曲线显示近井地带有污染，分析认为该井欠注原因有两方面：一是注清水使得粘土膨胀运移造成的伤害；二是清水引起地层近井地带结垢伤害。为此选择在该井实施除垢与缩膨降压增注相复合的增注技术，以提高增注效果。顺利实施后施工压力由30MPa降低至24MPa，挤注缩膨剂45m³，开注后油压一直稳定在22Mpa，有效期较以往已延长150天。

CN111574993A公开了一种压裂酸化长效强缩膨型粘土稳定剂配方，以重量百分比计，其组分为：稳定剂30-40％；交联剂5-10％；缩膨剂20-30％；螯合稳定剂20-30％；吸附剂5-8％；引发剂5-10％；润湿反转剂5-10％。克服了粘土稳定剂经抽吸或注水推移离开粘土矿物后快速失效问题，长效强缩膨型粘土稳定剂具有低用量、强缩膨、强螯合、强吸附特点，可长时间滞留粘土矿物内，并在岩石表面形成一层单分子膜，增大处理波及面积，延长抑制粘土矿物成分膨胀、运移和水化作用时间，保持并相应的扩大低渗储层水驱孔喉通道，利于减少油井产量下降和注水井的压力上升现象，延长措施有效期，降低低渗油田开发综合成本。

CN 108715755 A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。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，尤其是目前没有特定适用于高矿化度条件下的缩膨剂的问题，本发明通过引入磷酸基官能团，合成了一种具有阻垢抗钙能力的新型缩膨剂，在高矿化度下依然具有良好的缩膨效果，并且具有良好的耐冲刷效果。

本发明第一方面提供一种抗钙缩膨剂，以重量份数计，抗钙缩膨剂原料包括如下组分：5～20份膦酸基单体、0.5～3份短链醚类化合物、0.05～0.6份引发剂、0.5～10份无机盐、0.05～0.25份调节剂、50～200份水、1～20份有机溶剂；优选为10～20份膦酸基单体、1～2份短链醚类化合物、0.2～0.4份引发剂、1～5份无机盐、0.1～0.2份调节剂、100～200份水、10～20份有机溶剂。