一种油田用粘土稳定剂制造技术

本发明专利技术公开了一种油田用粘土稳定剂，包括如下组分：盐酸氨基三甲烷、2‑羟乙基三甲基氯化铵、聚丙烯酰胺、氯化铵或氯化钾。所述粘土稳定剂由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷20‑40％、2‑羟乙基三甲基氯化铵20‑40％、氯化铵1‑5％、其余是水。或者，所述粘土稳定剂由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷20‑40％、2‑羟乙基三甲基氯化铵20‑40％、聚丙烯酰胺或氯化钾0.1‑1％、其余是水。该粘土稳定剂由各组分按质量百分比例混合而成。本发明专利技术的粘土稳定剂中2‑羟乙基三甲基氯化铵用量很少，但粘土稳定剂的各项性能效果却进一步提高。

A clay stabilizer for oil field

【技术实现步骤摘要】
一种油田用粘土稳定剂
本专利技术涉及属于油田开采
，特别是一种油田用粘土稳定剂。
技术介绍
粘土矿物广泛存在于油层中，全世界97％的油层都不同程度地含有粘土矿物。粘土矿物主要有蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层六大类。这些粘土在注水、酸化、压裂过程中碰到水或水基物质就会产生膨胀。粘土稳定剂稳定粘土的机理一般通过离子交换，改变粘土的结合离子而改变其理化性质，或者破坏粘土表面的离子交换能力，或者破坏双电层离子氛之间的斥力，达到防止粘土水合膨胀或者分散运移的效果。目前油田常用的粘土稳定剂品种很多，可分为无机化合物和有机化合物两大类,前者如氯化甲、氧氯化锆、多羟基氯化铝等，后者如聚季铵、改性聚季铵、阳离子聚丙烯酰胺等。这两者防膨剂各有优缺点。无机化合物类粘土稳定剂的优点是耐温性较好,缺点是防膨效果较差,用量大,有效期短，且对抑制微粒运移效果较差，不适合于碳酸盐岩地层。现有的有机化合物粘土稳定剂优点是防膨效果较好,用量较少,有效期较长,缺点是耐温性较差且仅在弱酸环境下有效。2-羟乙基三甲基氯化铵，作为小分子阳离子季铵盐类有机粘土稳定剂已经被市场认可，但是其生产工艺原料环氧乙烷价格昂贵，导致2-羟乙基三甲基氯化铵价格居高不下，致使2-羟乙基三甲基氯化铵的市场流通性不强。由于2-羟乙基三甲基氯化铵价格偏高，作为粘土稳定剂使用，经济成本较高，因此有必要研究如何减少粘土稳定剂中2-羟乙基三甲基氯化铵的用量，以降低经济成本。
技术实现思路
本专利技术的一个目的针对现有粘土稳定剂中2-羟乙基三甲基氯化铵用量大，经济成本高的不足，提供一种2-羟乙基三甲基氯化铵用量小的经济型油田用粘土稳定剂。本专利技术提供的油田用粘土稳定剂，其包括如下组分：盐酸氨基三甲烷、2-羟乙基三甲基氯化铵、聚丙烯酰胺或氯化铵或氯化钾其中之一。一种油田用粘土稳定剂，由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷20-40％、2-羟乙基三甲基氯化铵20-40％、氯化铵1-5％、其余是水。优选的是，该油田用粘土稳定剂，由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷30％、2-羟乙基三甲基氯化铵25％、氯化铵1％、其余是水。一种油田用粘土稳定剂，其由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷20-40％、2-羟乙基三甲基氯化铵20-40％、聚丙烯酰胺或氯化钾0.1-1％、其余是水。优选的是，该油田用粘土稳定剂，由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷30％、2-羟乙基三甲基氯化铵30％、聚丙烯酰胺或氯化钾1％、其余是水。上述粘土稳定剂可以是由各组分按质量百分比例简单混合而成。为了进一步降低经济成本，粘土稳定剂中可以不直接使用现成的2-羟乙基三甲基氯化铵产品，而是通过如下方法步骤制备而成：(1)在反应容器中加入质量浓度为30％的盐酸，在冷却水冷却并搅拌条件下，缓慢滴加入三甲胺，控制反应容器内温度不得超过70℃，滴加三甲胺过程中，如果温度升高至70℃，则暂停滴加三甲胺，待温度降低至65℃以下，再继续滴加三甲胺，直至滴加完毕，三甲胺用量质量是盐酸质量的二分之一；滴加完毕后继续搅拌30min，取样检测pH，使用盐酸或三甲胺进行微调至溶液pH为6.3-6.8，得到盐酸氨基三甲烷溶液；(2)在冷却和不断搅拌下，向盐酸氨基三甲烷溶液中缓慢通入环氧乙烷，整个反应过程温度保证在65℃-70℃之间，进料完成后，继续搅拌60min后取样检测pH，直至pH为7.0-8.0；环氧乙烷用量质量是三甲胺质量的五分之一；(3)不断搅拌下，向步骤(2)得到的溶液液中加入聚丙烯酰胺或氯化铵或氯化钾，继续搅拌30min后取样检测pH，直至pH为7.0-8.0为止，得到粘土稳定剂；该粘土稳定剂中，聚丙烯酰胺质量百分比0.1-1％，氯化铵质量百分比1-5％，氯化钾质量百分比0.1-1％。该方法中没有使用现成的2-羟乙基三甲基氯化铵产品，而是在制备方法中新合成2-羟乙基三甲基氯化铵，进一步降低了粘土稳定剂的生产成本。与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：本专利技术的粘土稳定剂中显著降低了2-羟乙基三甲基氯化铵用量少，但是粘土稳定剂的综合性能没有降低，反而有显著提高；不仅降低了粘土稳定剂的使用经济成本，还提升了粘土稳定剂的综合性能。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种油田用粘土稳定剂，由如下质量百分比的组分简单混合而成：盐酸氨基三甲烷30％、2-羟乙基三甲基氯化铵25％、氯化铵1％、其余是水。实施例2一种油田用粘土稳定剂，由如下方法步骤制备而成：(1)在反应容器中加入2000g质量浓度为30％的盐酸，在冷却水冷却并搅拌条件下，缓慢滴加入1000g三甲胺，控制反应容器内温度不得超过70℃，滴加三甲胺过程中，如果温度升高至70℃，则暂停滴加三甲胺，待温度降低至65℃以下，再继续滴加三甲胺，直至滴加完毕；滴加完毕后继续搅拌30min，取样检测pH，使用盐酸或三甲胺进行微调至溶液pH为6.3-6.8，得到盐酸氨基三甲烷溶液；(2)在冷却和不断搅拌下，向盐酸氨基三甲烷溶液中缓慢通入200g环氧乙烷，整个反应过程温度保证在65℃-70℃之间，进料完成后，继续搅拌60min后取样检测pH，直至pH为7.0-8.0；(3)不断搅拌下，向步骤(2)得到的溶液液中加入30g氯化铵，继续搅拌30min后取样检测pH，直至pH为7.0-8.0为止，得到粘土稳定剂；该粘土稳定剂的组成和实施例1相同，其中：盐酸氨基三甲烷30％、2-羟乙基三甲基氯化铵25％、氯化铵1％、其余是水。实施例3一种油田用粘土稳定剂，由如下质量百分比的组分简单混合而成：盐酸氨基三甲烷40％、2-羟乙基三甲基氯化铵20％、氯化铵5％、其余是水。实施例4一种油田用粘土稳定剂，其由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷30％、2-羟乙基三甲基氯化铵30％、聚丙烯酰胺1％、其余是水。实施例5一种油田用粘土稳定剂，其由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷20％、2-羟乙基三甲基氯化铵40％、聚丙烯酰胺或氯化钾0.1％、其余是水。性能测试：将实施例1、2、4制备的粘土稳定剂进行各项性能测试，并选用质量百分浓度是70％的2-羟乙基三甲基氯化铵水溶液作为对比例1，市售季铵盐类防膨剂(聚二甲基二烯丙基氯化铵)作为对比例2。(1)与酸液的配伍性配制HCl:HF＝4:1的土酸溶液3000mL，分为六等份，一份为空白样，另外五份分别加入相同质量的实施例1、2、4制备的粘土稳定剂，以及对比例1、对比例2，搅拌至充分溶解，得到的溶液中，粘土稳定剂质量百分浓度是2％。室温下将溶液静置2h，对比观察本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田用粘土稳定剂，其特征在于，包括如下组分：盐酸氨基三甲烷、2-羟乙基三甲基氯化铵、聚丙烯酰胺或氯化铵或氯化钾。/n

【技术特征摘要】
1.一种油田用粘土稳定剂，其特征在于，包括如下组分：盐酸氨基三甲烷、2-羟乙基三甲基氯化铵、聚丙烯酰胺或氯化铵或氯化钾。


2.如权利要求1所述的油田用粘土稳定剂，其特征在于，由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷20-40％、2-羟乙基三甲基氯化铵20-40％、氯化铵1-5％、其余是水。


3.如权利要求2所述的油田用粘土稳定剂，其特征在于，由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷30％、2-羟乙基三甲基氯化铵25％、氯化铵1％、其余是水。


4.如权利要求1所述的油田用粘土稳定剂，其特征在于，由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷20-40％、2-羟乙基三甲基氯化铵20-40％、聚丙烯酰胺或氯化钾0.1-1％、其余是水。


5.如权利要求4所述的油田用粘土稳定剂，其特征在于，由如下质量百分比的组分构成：盐酸氨基三甲烷30％、2-羟乙基三甲基氯化铵30％、聚丙烯酰胺或氯化钾1％、其余是水。


6.如权利要求1-5任意一项所述的油田用粘土稳定剂，其特征在于，该粘土稳定剂由各组分按质量百分比例混合而成...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海龙，李甫，代海霞，侯蔼琦，
申请(专利权)人：成都碧隆双田化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51