一种非离子型高效防膨剂制造技术

本发明专利技术公开一种非离子型高效防膨剂，包括组份A、B、C和D；其特征在于：按重量计，组份A为10‑20％，组份B为5‑25％，组份C为30‑40％，组份D为15‑55％。其中组分A为聚碳酸甘油酯，组份B聚乙二醇，组份C为聚丙二醇，组份D为水，该防膨剂与阴离子聚合物配伍，不影响降阻效果，同时能充分发挥其防膨作用。

A nonionic high efficient anti swelling agent

Efficient anti swelling agent of the invention discloses a non ion type, including A, B, C components and D; characterized by weight, the component A is 10 20%, 5 component B is 25%, C is 30 40% components, component D is 15 55%. The component A is glycerol carbonate, B polyethylene glycol, C C, and the mixture of anti swelling agent and anionic polymer does not affect the effect of drag reduction, and meanwhile, it can give full play to its anti swelling effect.

【技术实现步骤摘要】
一种非离子型高效防膨剂
本专利技术涉及油气田压裂领域，特别是页岩气开发过程中的粘土遇水防止膨胀。
技术介绍
地层中含有一定量的粘土矿物如高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石等。在正常情况下，从上到下，含油层中蒙脱石含量减少，伊利石含量增加，高岭石在一定深度消失，绿泥石主要分布在深层。这些粘土矿物多由硅氧四面体和铝氧八面体组成层状结构。其中蒙脱石由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成，层间表面均为氧层，联结力弱，当与水接触时，水可进入晶层之间，晶层表面的可交换阳离子在水中解离扩散，形成扩散双电层，使表面带电，晶层之间相互排斥，产生膨胀，故蒙脱石属膨胀型粘土矿物。粘土膨胀可引起地层渗透率降低。高岭石、伊利石和绿泥石或因层间易形成氢键、联结紧密，水不易进入层间，或因阳离子交换容量很小，水引不起膨胀，一般地属非膨胀型粘土矿物。在地层流体冲刷下，非膨胀粘土可分散成片状微粒而运移，进入地层孔隙，堵塞喉道，降低地层渗透率。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。其中能防止粘土矿物膨胀的处理剂称为防粘土膨胀剂(防膨剂)，能防止粘土微粒运移的处理剂称为防粘土微粒运移剂(防运移剂)，两者都属粘土稳定剂。自80年代中期以来，国内在研究和开发粘土稳定剂方面有了长足进步和发展，其中阳离子聚合物类粘土稳定剂发展最迅速，无机类和转变矿物类型粘土稳定剂也有了一定发展。外国专利报道的主链和侧链上都有季氮原子、含季铵盐原子、含叔锍原子等新型有机阳离子聚合物粘土稳定剂，转变矿物类型的粘土稳定剂和高分子量水解聚丙烯酰胺用作粘土稳定剂，。目前开发和应用的粘土稳定剂，多数是通过中和粘土表面负电荷及桥接包被粘土微粒而稳定粘土矿物的。因此，对埋藏深度不同、粘土矿物成分不同的油气藏，适用的粘土稳定剂品种和最佳用量应是不同的。不同分子结构的粘土稳定剂有不同的热稳定性，因而有不同的最佳使用温度范围；一种粘土稳定剂的用量依地层成分的不同而变化，对每一种地层有一个最佳用量范围。在使用粘土稳定剂前，必须针对地层温度和粘土成分，筛选出合适的粘土稳定剂品种和用量范围，使药剂的使用科学化、合理化。目前成熟的页岩气常用压裂液体系主要为滑溜水压裂液，滑溜水压裂液体系是针对页岩气藏改造发展起来的一项新技术。该液体体系主要适用于无水敏、储层天然裂缝较发育、脆性较高地层。其主要特点为：适用于裂缝性地层；提高形成剪切缝和网状缝的概率；使用少量稠化剂降阻，对地层伤害小，支撑剂用量少；成本低，在相同作业规模下，滑溜水压裂比常规冻胶压裂其成本可以降低40％～60％。但在该滑溜水体系中主要成分为一种减阻剂，是一种阴离子型聚合物，在该体系中采用常规的无机盐防膨剂或阳离子型防膨剂，易与阴离子聚合物发生反应，既影响降阻效果，又影响防膨效果。因此，我们开发出一种非离子型防膨剂，能与阴离子聚合物配伍，不影响降阻效果，同时能充分发挥其防膨作用，在页岩气压裂上具有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种非离子型高效防膨剂，克服常规的无机盐防膨剂或阳离子型防膨剂易与阴离子聚合物发生反应，既影响降阻效果，又影响防膨效果的弊端能，该防膨剂与阴离子聚合物配伍，不影响降阻效果，同时能充分发挥其防膨作用，能在页岩气压裂上进行应用。一种非离子型高效防膨剂，包括组份A、B、C和D；其特征在于：按重量计，组份A为10-20％，组份B为5-25％，组份C为30-40％，组份D为15-55％。其中组分A为聚碳酸甘油酯，组份B聚乙二醇，组份C为聚丙二醇，组份D为水。所述的组份A为聚碳酸甘油酯，聚合度为4-8。所述的组份B为聚乙二醇，分子量为4000-10000。所述的组份C为聚丙二醇，分子量为3000-6000。本专利技术的积极效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的防膨剂为非离子型，克服常规的无机盐防膨剂或阳离子型防膨剂易与阴离子聚合物发生反应，既影响降阻效果，又影响防膨效果的弊端能，该防膨剂与阴离子聚合物配伍，不影响降阻效果，同时能充分发挥其防膨作用，能在页岩气压裂上进行应用。本专利技术采用多组分复配，充分发挥协同作用，由于分子链中含有醚键、羟基等多个吸附基团，因而它能很好的吸附在岩石表面形成一层疏水油膜，使岩石表面的润湿性发生改变，从而抑制粘土膨胀。在环境保护日益重要的今天，防膨剂对环境的污染性正在引起人们更多的关注，必须满足对环境无污染、无毒性的要求。本专利技术的防膨剂中主要成分很容易进行生物降解，满足现代生物降解和水生动植物毒性标准，属于绿色环保型产品。具体实施方式【实施例1～3】将组份A、B、C和D按比例加入反应釜，加热至60℃，并充分搅拌1小时，配制成产品。实施例1：(适用于90℃以下地层)配方：将该样品进行性能测试，结果见表1：项目指标密度(20℃±1℃)，g/cm31.07pH值7.0防膨率(0.2％加量)，％93.1实施例2：(适用于90-120℃地层)配方：将该样品进行性能测试，结果见表2：项目指标密度(20℃±1℃)，g/cm31.06pH值7.0防膨率(0.2％加量)，％92.2实施例3：(适用于120-180℃地层)配方：将该样品进行性能测试，结果见表3：项目指标密度(20℃±1℃)，g/cm31.08pH值7.0防膨率(0.2％加量)，％91.5以上所述的具体实施例，对本专利技术解决的技术问题，技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述的仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非离子型高效防膨剂，包括组份A、B、C和D；其特征在于：按重量计，组份A为10‑20％，组份B为5‑25％，组份C为30‑40％，组份D为15‑55％。其中组分A为聚碳酸甘油酯，组份B聚乙二醇，组份C为聚丙二醇，组份D为水。

【技术特征摘要】
1.一种非离子型高效防膨剂，包括组份A、B、C和D；其特征在于：按重量计，组份A为10-20％，组份B为5-25％，组份C为30-40％，组份D为15-55％。其中组分A为聚碳酸甘油酯，组份B聚乙二醇，组份C为聚丙二醇，组份D为水。2.根据权利要求1所述的非离子型高效防膨剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨来文，徐太平，杨基林，
申请(专利权)人：安庆五宁精细化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34