油田用小分子聚合物黏土防膨剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开的油田用小分子聚合物黏土防膨剂，按质量百分比由以下组分组成：阳离子小分子聚合物10％～15％、氯化钾5％～8％、丁醇2％～6％、余量为去离子水，上述组分的质量百分比之和为100％，本发明专利技术的油田用小分子聚合物黏土防膨剂，产品用量少、耐水洗能力强、防膨率高、效果稳定，本发明专利技术的产品与非离子处理剂和阳离子处理剂配伍性好；本发明专利技术还公开了油田用小分子聚合物黏土防膨剂的制备方法，本发明专利技术制备方法生产成本低、溶剂可回收重复利用、零排放，降低了对使用者身体和环境带来的危害。降低了对使用者身体和环境带来的危害。

【技术实现步骤摘要】
油田用小分子聚合物黏土防膨剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于油田用黏土稳定剂
，具体涉及一种油田用小分子聚合物黏土防膨剂，本专利技术还涉及一种油田用小分子聚合物黏土防膨剂的制备方法。

技术介绍

[0002]黏土分为膨胀性黏土和非膨胀性黏土，地层中含有一定量的黏土矿物，黏土矿物遇淡水膨胀、分散、运移，从而堵塞地层孔隙结构的喉部，造成地层渗透率下降，产生地层伤害，是石油开采中的一个严重问题。许多产油地层含有蒙脱石、伊利石和绿泥石，这类黏土及微粒吸水而发生膨胀、剥落和运移，在黏土颗粒重新排列和被扰乱时，一般不可能恢复地层原始渗透率。所以，对于黏土造成的地层伤害，更主要的是预防而不是事后挽救。因此，研究能够抑制地层中黏土矿物膨胀的长效防膨剂，对油田开发具有重要意义。为了减少黏土矿物的水化、膨胀，就必须在工作液中加入黏土稳定剂。虽然现阶段油田用黏土稳定剂较多，但真正能达到良好效果的产品却并不多。本专利技术就是合成一种小分子聚合物防膨剂，由它配制的黏土防膨剂产品，其具有与黏土结合牢固、耐水洗能力强、防膨率高的特点。同时，因其正电荷密度高，所以用量少，故而可以有效降低成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种油田用小分子聚合物黏土防膨剂，解决了现有黏土稳定剂用量大及耐水洗能力差的问题。
[0004]本专利技术的目的在于提供一种油田用小分子聚合物黏土防膨剂的制备方法。
[0005]本专利技术所采用的第一种技术方案是：油田用小分子聚合物黏土防膨剂，按质量百分比由以下组分组成：阳离子小分子聚合物10％～15％、氯化钾5％～8％、丁醇2％～6％、余量为去离子水，上述组分的质量百分比之和为100％。
[0006]本专利技术第一种技术方案的特点还在于，
[0007]阳离子小分子聚合物由聚合物中间体和质量分数为30％的三甲胺溶液组成，聚合物中间体按质量百分比由以下组分组成：1.4
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二氯
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丁烯40％～45％、引发剂1.2％～2.25％、终止剂2％～3.6％、余量为乙醇，上述组分的质量百分比之和为100％；三甲胺溶液与1.4
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二氯
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丁烯质量比为7～7.33∶1。
[0008]本专利技术所采用的第二种技术方案是：油田用小分子聚合物黏土防膨剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1、按质量百分比称取以下组分：1.4
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二氯
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丁烯40％～45％、引发剂1.2％～2.25％、终止剂2％～3.6％、余量为乙醇，上述组分的质量百分比之和为100％；
[0010]步骤2、将四颈烧瓶固定好，置于恒温磁力搅拌水浴锅中，水浴锅中加入冰水混合物，装上冷凝回流装置；向四颈烧瓶中依次加入步骤1中称取的乙醇和1.4
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二氯
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丁烯，再向四颈烧瓶中持续通入氮气并开启搅拌；
[0011]步骤3、将步骤1中称取的引发剂稀释成溶液加入到长颈分液漏斗中，再将其安装
到四颈烧瓶上，通过调节长颈分液漏斗活塞的大小从而改变引发剂加入速度进而控制反应体系温度不得超过50℃，滴加完毕后，持续反应1～2小时；
[0012]步骤4、待反应体系粘度达到2.6～2.9mpa
·
s时，将步骤1中称取的终止剂稀释成溶液加入，继续反应至体系温度不再变化时停止通氮气；
[0013]步骤5、向四颈烧瓶中加入质量分数为30％的三甲胺溶液，三甲胺溶液与1.4
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二氯
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丁烯质量比为7～7.33∶1，加料完成后升温至82～88℃，恒温搅拌回流5～6小时；
[0014]步骤6、拆下冷凝回流装置并装上蒸馏装置，蒸馏得到阳离子小分子聚合物；
[0015]步骤7、按质量百分比称取以下组分：步骤6中得到的阳离子小分子聚合物10％～15％、氯化钾5％～8％、丁醇2％～6％、余量为去离子水，上述组分的质量百分比之和为100％；再混合均匀即得。
[0016]本专利技术第二种技术方案的特点还在于，
[0017]步骤2中的搅拌速度为400r/min。
[0018]步骤3中引发剂溶液的质量分数为25％～30％。
[0019]步骤4中终止剂溶液的质量分数为10％～15％。
[0020]本专利技术的有益效果是：本专利技术的油田用小分子聚合物黏土防膨剂，产品用量少、耐水洗能力强、防膨率高、效果稳定，本专利技术的产品与非离子处理剂和阳离子处理剂配伍性好；本专利技术制备方法生产成本低、溶剂可回收重复利用、零排放，降低了对使用者身体和环境带来的危害。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0022]本专利技术提供了一种油田用小分子聚合物黏土防膨剂，按质量百分比由以下组分组成：阳离子小分子聚合物10％～15％、氯化钾5％～8％、丁醇2％～6％、余量为去离子水，上述组分的质量百分比之和为100％。
[0023]其中，阳离子小分子聚合物由聚合物中间体和质量分数为30％的三甲胺溶液组成，聚合物中间体按质量百分比由以下组分组成：1.4
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二氯
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丁烯40％～45％、引发剂1.2％～2.25％、终止剂2％～3.6％、余量为乙醇，上述组分的质量百分比之和为100％；三甲胺溶液与1.4
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二氯
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丁烯质量比为7～7.33∶1。
[0024]本专利技术的油田用小分子聚合物黏土防膨剂，通过增加分子中阳离子基团的数目来增强防膨剂与黏土矿物的结合能力，由于组分中小分子聚合物的存在，该分子中所带正电荷密度高，能很好地中和黏土表面的负电荷，因此具有正电荷密度高、结构稳定、与黏土矿物结合牢固，可有效阻止黏土矿物的水化、膨胀、分散、运移的优点。该产品属于季铵盐类黏土稳定剂产品，其分子链中携带多个正电荷基团，能有效地吸附在黏土表面，防止水敏性矿物水化膨胀及分散运移而对油气层造成的伤害。具有适用范围广、长久有效、用法简单、用量少、抗酸液、盐液、碱液和油水的冲刷等特点。适用范围包括：活性水、射孔液、压裂液、钻井液及酸化液等入井工作液体。
[0025]本专利技术还提供了一种油田用小分子聚合物黏土防膨剂的制备方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1、按质量百分比称取以下组分：1.4
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丁烯40％～45％、引发剂1.2％
～2.25％、终止剂2％～3.6％、余量为乙醇，上述组分的质量百分比之和为100％；
[0027]步骤2、将四颈烧瓶固定好，置于恒温磁力搅拌水浴锅中，水浴锅中加入适量冰水混合物，装上冷凝回流装置，安装完仪器。向四颈烧瓶中依次加入乙醇做溶剂及1.4
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丁烯，向四颈烧瓶中持续通入氮气，开启搅拌，搅拌速度为400r/min；
[0028]步骤3、将引发剂稀释成质量分数为25本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.油田用小分子聚合物黏土防膨剂，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：阳离子小分子聚合物10％～15％、氯化钾5％～8％、丁醇2％～6％、余量为去离子水，上述组分的质量百分比之和为100％。2.如权利要求1所述的油田用小分子聚合物黏土防膨剂，其特征在于，所述阳离子小分子聚合物由聚合物中间体和质量分数为30％的三甲胺溶液组成，聚合物中间体按质量百分比由以下组分组成：1.4
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丁烯40％～45％、引发剂1.2％～2.25％、终止剂2％～3.6％、余量为乙醇，上述组分的质量百分比之和为100％；三甲胺溶液与1.4
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丁烯质量比为7～7.33:1。3.油田用小分子聚合物黏土防膨剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、按质量百分比称取以下组分：1.4
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丁烯40％～45％、引发剂1.2％～2.25％、终止剂2％～3.6％、余量为乙醇，上述组分的质量百分比之和为100％；步骤2、将四颈烧瓶固定好，置于恒温磁力搅拌水浴锅中，水浴锅中加入冰水混合物，装上冷凝回流装置；向四颈烧瓶中依次加入步骤1中称取的乙醇和1.4
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丁烯，再向四颈烧瓶中持续通入氮气并开启搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祖国，闫伟，张宗镇，熊德欣，
申请(专利权)人：陕西邦达诺环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：