[发明专利]一种油田用高温粘土稳定剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种在高温条件下具有良好粘土防膨性能的新型粘土稳定剂，以γ‑氯丙基三乙氧基硅烷与三甲胺乙醇溶液为原料，以碘化钾为催化剂聚合反应合成了一种新型耐高温粘土稳定剂。本发明合成方法简便易行，合成的新型粘土稳定剂不但在常温下具有较好的粘土防膨效果，高温下具有更高的粘土防膨性能，并且耐冲刷性能好，可用于低渗深井地层的粘土矿物的防膨，抑制粘土矿物的膨胀运移，提高地层渗透率，增加原油产量。

技术领域

本发明涉及一种具有良好高温防膨性能的新型抗高温粘土稳定剂，可广泛用于控制低渗油田钻井开采时粘土矿物发生膨胀与分散，抑制粘土矿物发生运移，阻塞孔喉通道，提高地层渗透率，提高原油产量。

背景技术

油藏类型按驱动方式可分为两大类，即浅层天然水驱油藏和中、深层注水开发油藏。深层低渗透储层粘土矿物含量高(平均含量15.8％)，敏感性矿物含量高，酸敏、水敏性强，粘土矿物吸水膨胀，造成储层孔喉直径逐渐缩小，堵塞部分渗流通道，导致注水压力不断升高，停注后井底憋压严重。由于储层粘土矿物的高度水敏性，如果在开发过程中处理措施不当，则会对储层造成严重损害。油气层注水开发过程中，水与地层中的粘土矿物接触，导致粘土矿物水化膨胀、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，产生地层损害。在膨胀过程中，粘土把水吸收进入到晶体结构中，导致体积增加，堵塞地层孔道；粘土矿物在运移过程中会被外来液体分散，或被产出液体携带，以致在空隙喉道处形成桥阻或节流点，从而降低了地层的渗透率。地层渗透率降低后，注水压力升高较快，注水困难，甚至导致无法注水，从而降低水驱效果，进而影响到原油产量及油田的采收率。在钻井、完井、射孔、酸化、压裂、注水、采油、提高采收率等工艺措施中，只要有水基工作液的注入，都有可能会引起水敏伤害，对于粘土矿物含量高、水敏性强的储层，通常在注水或转注水之前，先注入粘土稳定剂进行前缘保护。

为了保护油气地层的渗透性，必须使用化学处理剂稳定地层中的粘土矿物(即粘土稳定剂)。常用粘土防膨剂主要有无机酸与无机盐类、无机多核聚合物、阳离子表面活性剂、阳离子高分子聚合物以及复配型粘土防膨剂。聚胺和聚季铵等高分子型防膨剂在盐酸体系中具有较好的防膨作用，但其热稳定性较差，且耐温性随相对分子质量的增加而降低，不适用于高温条件下的粘土防膨。同时，随着中低渗透油藏的开发，聚合物型高分子防膨剂由于分子链较长，容易吸附阻塞孔道，造成油层渗透率的进一步下降，影响后期的注水开发。随着中低渗透油田的开发，井深越来越深，温度越来越高，因此非常有必要开发一种耐温性能好，分子链较短的粘土防膨剂，不仅可以大大拓宽现有防膨剂的使用范围，还可以有效提高生产效率，降低生产成本。有机硅烷及其聚合物具备突出的耐温性能，同时有机硅烷能与粘土表面缩合，形成化学键，达到有效防膨的目的，但有机硅烷及其聚合物水溶性差，与其它用剂配伍性差。本发明在有机硅烷低聚物中引入季铵基团，增强其水溶性，同时提高其在粘土矿上的吸附能力。不仅提高了有机硅烷的水溶性，又在有机硅烷化学吸附的基础上增加了季铵基的物理吸附作用，开发出一种耐高温的粘土稳定剂。

发明内容

本发明公开一种油田用耐高温粘土稳定剂的制备方法，此产品既具有较好的高温防膨性能又具有良好的耐冲洗性能。

本发明公开一种油田用耐高温粘土稳定剂的制备方法，以γ-氯丙基三乙氧基硅烷和三甲胺为反应单体，碘化钾为引发剂，以无水乙醇为反应溶剂，在均相反应器的密闭环境中进行聚合反应。反应结束后经旋蒸提纯得到淡黄色粘稠液体，用石油醚洗涤得到耐高温粘土稳定剂产品。本发明在有机硅烷分子中引入水溶性基团---季铵基，不仅提高了有机硅烷的水溶性，同时兼具化学吸附和物理吸附作用，开发出一种耐高温的粘土稳定剂。

具体实施方式

实施例：