[发明专利]一种防水敏伤害的粘土稳定剂及其制备方法

说明书

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种防水敏伤害的粘土稳定剂及其制备方法，该防膨粘土稳定剂，是由大豆油改性表面活性剂、乙酰基丙酮、氢氧化钙和水复配而成，其中，大豆油改性表面活性剂是具有长碳链烷基和季铵阳离子的季铵盐表面活性剂。本发明的防膨粘土稳定剂的原料来源广泛、合成工艺简单、油藏适应性强的特点；同时具有耐温耐盐性能好，能耐温达到300℃，耐矿化度达到200000mg/L；与地层水具有良好的配伍性，防膨率高，防膨率达到98.0％以上。因此，本发明可广泛地应用于油田开采技术领域。

技术领域

本发明属于油田开采技术领域，具体涉及一种防水敏伤害的粘土稳定剂及其制备方法。

背景技术

粘土矿物广泛存在于油层中，当油藏中含粘土5～20％时，则认为是粘土含量较高的油层。此类油层如果在开发过程中采取的措施不当，就会造成粘土矿物膨胀、分散和运移，导致渗透率下降，产生地层损害。在膨胀过程中，粘土把水吸入到晶体结构中，导致粘土体积的增加，从而堵塞地层孔道；在运移过程中，粘土物质被外来液体分散，或为产出液所携带，在毛细管的孔隙喉道处形成桥阻或节流点，然后导致地层渗透率的下降。而在不含见水膨胀型粘土矿物的砂岩地层中，由于含有可运移的石英微粒和一些非膨胀型粘土矿物(伊利石等)其他微粒，有时也可能会造成地层损害。

在低渗透油田的开发过程中，注水是保持储层压力、实现稳产高产的一项重要措施，而保证注水井能够注入水、注好水的关键在于注水储层不被伤害。对于存在较强水敏性的储层，有针对性地使用适合该地层特点的粘土稳定剂，可减少储层的水敏伤害，对于整个储层的持续高效开发有非常重要的意义。

随着油田的开发，粘土稳定剂的应用越来越广泛，种类越来越多，根据不同的结构及所使用的化学药品不同，在这方面的研制大致可分为三个阶段：50年代到60年代后期，主要用无机盐类粘土稳定剂来防膨；70年代主要用无机多核聚合物和阳离子表面活性剂粘土稳定剂来防膨；80年代以后，主要开展了用阳离子有机聚合物粘土稳定剂来防膨。

阳离子活性剂由于在水中可以解离出有表面活性的阳离子，能吸附在粘土颗粒的表面上中和粘土表面的负电荷，所以可作为防膨剂。但阳离子活性剂作粘土防膨剂时易与几种阴离子化学药剂反应产生沉淀，如石油磺酸盐、聚丙稀酰胺及一些生物聚合物。其最大的缺点是能使储层的水润湿性变为油润湿性，可使水的相对渗透率下降。

专利ZL201610041585.0“油气田压裂用粘土稳定剂及其制备方法”公开了一种油气田压裂用粘土稳定剂及其制备方法，该粘土稳定剂是以多乙烯多胺为起始剂，与环氧乙烷和环氧丙烷开环加成后，再进行胺的阳离子化反应制得，可有效防止粘土、泥页岩膨胀。但是该发明使用了大量的含氯有机化合物，具有较强的毒性，而且采出后的原油如果含有氯元素，容易引起后期裂解催化剂的失活。

彭玉洁等人的“酯交换季胺型阳离子大豆油表面活性剂的合成及物化性能研究”提出一种低成本和工艺简单的表面活性剂，该表面活性剂属于季铵盐型，根据室内试验研究，该表面活性剂具有优异的防膨效果、耐温性以及无任何腐蚀性。因此，该大豆油改性表面活性剂可以用于油田的防膨粘土稳定剂。

发明内容

本发明针对目前现有技术的不足，提供一种具有防止粘土膨胀保护储层作用的粘土稳定剂，本发明的粘土稳定剂具有耐温抗盐性、价格低廉和工艺简单的优点。

本发明的防膨粘土稳定剂，是由大豆油改性表面活性剂、乙酰基丙酮、氢氧化钙和水复配而成，所述的大豆油改性表面活性剂是具有长碳链烷基和季铵阳离子的季铵盐表面活性剂，其分子通式如下：

其中R”为C_nH_2n+1；R’为C_mH_2m+1；0≤m+n≤15，m，n均为整数。

所述的粘土稳定剂各组成的组份如下：