一种压裂液用多功能离子聚合物粘土稳定剂制造技术

本发明专利技术公开了一种压裂液用多功能离子聚合物粘土稳定剂，包括二甲基二烯丙基氯化铵以及丙烯酰胺，二甲基二烯丙基氯化铵一种水溶性极强的含有两个不饱和键的季铵盐,且阳离子密度高，易发生均聚合反应或是与其他单体发生共聚反应，用丙烯酰胺与阳离子单体共聚并偶联合成可用于深部稳砂的防膨抑砂剂，或用部分水解聚丙烯酰胺与甲醛和多乙烯多胺反应，聚多二甲胺基N一乙基丙烯酰胺，聚多二甲胺基N一乙基丙烯酰胺与其他组分复配得到一种多功能阳离子聚合物体系，这种体系具有强的油/水/固分离能力，可降低原油在砂土表面的粘附功，使原油在砂土表面不粘附，快速分离油水砂；还可使粘土在水中不膨胀，减少地层膨胀和出砂，起到固砂防砂作用。防砂作用。

【技术实现步骤摘要】
一种压裂液用多功能离子聚合物粘土稳定剂


[0001]本专利技术属于稳定剂
，具体涉及一种压裂液用多功能离子聚合物粘土稳定剂

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供的技术方案：一种压裂液用多功能离子聚合物粘土稳定剂，包括阴离子二氧化硅颗粒以及阳离子二氧化硅颗粒，阳离子二氧化硅颗粒包括二甲基二烯丙基氯化铵以及丙烯酰胺，二甲基二烯丙基氯化铵一种水溶性极强的含有两个不饱和键的季铵盐,且阳离子密度高，易发生均聚合反应或是与其他单体发生共聚反应，用二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺以物质的量之比为1:5进行复合引发共聚，可由水溶液聚合、有机相溶液聚合和沉淀聚合、反相乳液聚合和悬浮聚合，用丙烯酰胺与阳离子单体共聚并偶联合成可用于深部稳砂的防膨抑砂剂，或用部分水解聚丙烯酰胺与甲醛和多乙烯多胺反应，聚多二甲胺基N一乙基丙烯酰胺，聚多二甲胺基N一乙基丙烯酰胺与其他组分复配得到一种多功能阳离子聚合物体系，这种体系具有强的油/水/固分离能力，可降低原油在砂土表面的粘附功，使原油在砂土表面不粘附，快速分离油水砂；还可使粘土在水中不膨胀，减少地层膨胀和出砂，起到固砂防砂作用。
[0005]本专利技术的技术效果和优点：具有较强的粘土稳定抑砂能力的网状多羟基阳离子聚合物型防膨抑砂剂，可有效防止对地层的伤害，适合在中高渗透稠油油藏中应用。这种多羟基阳离子聚合物与普通阳离子稳定剂相比，其网状结构使吸附膜密集程度更高，作用力更强，可防止水膨胀型和非水膨胀型粘土矿物的分散运移；其多羟基还可以和羟基化的地层表面上的羟基形成大量氢键，使二者结合更牢固，起到更加长久的稳定作用。
附图说明
[0006]图1为本专利技术的没有增加稳定剂的粘土微层结构示意图。
[0007]图2为本专利技术的增加稳定剂后的粘土微层结构示意图。
具体实施方式
[0008]一种压裂液用多功能离子聚合物粘土稳定剂，包括阴离子二氧化硅颗粒以及阳离子二氧化硅颗粒，阴离子二氧化硅颗粒的尺寸和形状可以设置为适合地层的间隙空间，附着于覆盖地层中粘土颗粒的暴露、带正电的表面，阴离子二氧化硅颗粒的量可根据地层中所含粘土的量和材料组成进行调整。
[0009]阳离子二氧化硅颗粒包括二甲基二烯丙基氯化铵以及丙烯酰胺，二甲基二烯丙基氯化铵一种水溶性极强的含有两个不饱和键的季铵盐,且阳离子密度高，易发生均聚合反应或是与其他单体发生共聚反应，相对分子质量为161.5,其结构式如下:
[0010]二甲基二烯丙基氯化铵
[0011]常用名二烯丙基二甲基氯化铵英文名Diallyldimethylammonium chlorideCAS号7398
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69
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8分子量161.672密度(25℃)＝1.04沸点100℃分子式C8H16ClN熔点140
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148℃MSDS中文版闪点N/A
[0012]丙烯酰胺
[0013]常用名丙烯酰胺英文名AcrylamideCAS号79
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06
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1分子量71.08密度1,322g/cm3沸点125℃25 mm Hg(lit.)分子式C3H5NO熔点82
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86℃(lit.)MSDS中文版闪点138℃
[0014]用二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺以物质的量之比为1:5进行复合引发共聚，可由水溶液聚合、有机相溶液聚合和沉淀聚合、反相乳液聚合和悬浮聚合。
[0015]用丙烯酰胺与阳离子单体共聚并偶联合成可用于深部稳砂的防膨抑砂剂，或用部分水解聚丙烯酰胺与甲醛和多乙烯多胺反应，聚多二甲胺基N一乙基丙烯酰胺，聚多二甲胺基N一乙基丙烯酰胺与其他组分复配得到一种多功能阳离子聚合物体系，这种体系具有强的油/水/固分离能力，可降低原油在砂土表面的粘附功，使原油在砂土表面不粘附，快速分离油水砂；还可使粘土在水中不膨胀，减少地层膨胀和出砂，起到固砂防砂作用。
[0016]多乙烯多胺
[0017][0018]常用名多乙烯多胺英文名Polyamine N7CAS号29320
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38
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5分子量N/A密度1.08g/mL at 25℃沸点250℃分子式(C2H4Cl2H3N)x熔点N/AMSDSN/A闪点>110℃
[0019]聚多二甲胺基N一丙基丙烯酰胺
[0020][0021]常用名二甲胺基丙基丙烯酰胺英文名N,N
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Dimethylaminopropyl acrylamideCAS号3845
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76
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9分子量156.22500密度0.80g/mL at 20℃沸点142℃/12mmHg分子式C8H16N2O熔点
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37℃MSDSN/A闪点140℃
[0022]PTA(环氧氯丙烷与仲胺缩合聚合物)
[0023]常用名对苯二(甲)酸,松油苯二甲酸英文名terephthalic acidCAS号100
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21
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0分子量166.133密度1.55g/cm3。沸点572℃ at 760mmHg分子式C8H6O4熔点300℃MSDS中文版闪点313.8℃
[0024]用二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物是特性粘数大于140mL/g的小阳离子聚电解质，当该小阳离子聚电解质的质量分数为0.5％～1％时，与大阳离子电解质PTA(环氧氯丙烷与仲胺缩合聚合物)进行复配后，得到了一种性能良好的完井液，该种含有阳离子电解质的完井液可以使粘土基本上不膨胀。
[0025]二甲基二烯丙基氯化铵和烯丙酰胺的共聚物及二甲基二烯丙基氯化铵的均聚物对抑制粘土的分解和分散，该类阳离子共聚物比均聚物能更好的抑制粘土的水化膨胀。
[0026]3‑
环氧丙基三甲基氯化铵
[0027]常用名2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵英文名UNII:283XH39M8XCAS号3033
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77
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0分子量151.635密度1.13g/mL at 20℃(lit.)沸点N/A分子式C6H14ClNO熔点N/AMSDSN/A闪点170℃
[0028]3‑
环氧丙基三甲基氯化铵与淀粉反应合成的阳离子聚合物作为钻井液的泥浆处理剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压裂液用多功能离子聚合物粘土稳定剂，其特征在于：包括阴离子二氧化硅颗粒以及阳离子二氧化硅颗粒，阳离子二氧化硅颗粒包括二甲基二烯丙基氯化铵以及丙烯酰胺，二甲基二烯丙基氯化铵一种水溶性极强的含有两个不饱和键的季铵盐,且阳离子密度高，易发生均聚合反应或是与其他单体发生共聚反应，用二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺以物质的量之比为1:5进行复合引发共聚，可由水溶液聚合、有机相溶液聚合和沉淀聚合、反相乳液聚合和悬浮聚合，用丙烯酰胺与阳离子单体共聚并偶联合成可用于深部稳砂的防膨抑砂剂，或用部分水解聚丙烯酰胺与甲醛和多乙烯多胺反应，聚多二甲胺基N一乙基丙烯酰胺，聚多二甲胺基N一乙基丙烯酰胺与其他组分复配得到一种多功能阳离子聚合物体系，这种体系具有强的油/水/固分离能力，可降低原油在砂土表面的粘附功，使原油在砂土表面不粘附，快速分离油水砂；还可使粘土在水中不膨胀，减少地层膨胀和出砂，起到固砂防砂作用。2.根据权利要求1所述的压裂液用多功能离子聚合物粘土稳定剂，其特征在于：用二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物是特性粘数大于140mL/g的小阳离子聚电解质，当该小阳离子聚电解质的质量分数为0.5％～1％时，与大阳离子电解质环氧氯丙烷与仲胺缩合聚合物进行复配后，得到了一种性能良好的完井液，该种含有阳离子电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王屾，房超，周晓东，蒋世海，刘琳，
申请(专利权)人：新疆中凌工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：