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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田开发,尤其涉及一种黏土稳定剂的制备方法。
技术介绍
1、黏土矿物分布广泛,在地球表面大量存在。黏土矿物主要由蒙脱石、高岭石、伊利石和绿泥石及其混层等共同组成黏土矿物大量存在于油藏储层。由于黏土矿物具有极强的亲水特性,易与水发生水合作用,导致黏土矿物水化,一方面降低含黏土矿物岩石强度,另一方面黏土矿物不断细分散于钻井液中,增加了钻井液低密度劣质固相含量,影响钻井液流变性能。
2、黏土稳定剂,是一种可以吸附在黏土表面,避免水敏性矿物水化膨胀与分散转移对油气层造成伤害的化学品,能有效防止在开采过程中对油层造成损害,主要分为为无机和有机类,其中,无机盐类一般为氯化钾、氯化钠等,但其耐酸性较差,油井酸化作业时易失效,并且其对底层会造成一定损害;有机类黏土稳定剂主要包括阳离子表面活性剂和有机阳离子高分子类,其具有使用范围广,稳定效果较好,有效时间长,抗酸、碱、油、水的冲洗能力较强的优点。
3、cn202210026817.0 公开了一种基于mannich反应的壳聚糖类油田黏土稳定剂及其制备方法,该专利技术将壳聚糖、酸组分和醛组分混合,加热,得到混合溶液,调节混合溶液的ph值至酸性,得到固体产物;将固体产物洗涤后进行冷冻干燥,得到改性壳聚糖黏土稳定剂。该专利技术的黏土稳定剂可以强烈的吸附到黏土表面,不易分解,有效期长,且耐温性能达到250℃,防膨率大于90%,但是其对黏土的稳定作用以及持久性并未作出分析。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的目的在于
2、基于上述目的,本专利技术提供了一种黏土稳定剂的制备方法,包括以下步骤:
3、s1:将纤维素纳米纤维分散于去离子水中,得到纤维素纳米纤维分散液,以乙醇为凝结介质,采用湿法静电纺丝工艺进行纺丝,随后干燥,得到中空纤维;
4、s2:将中空纤维与去离子水混合,得到中空纤维悬浊液,随后进行高压匀质处理,得到纳米中空纤维悬浊液;
5、s3:将纳米中空纤维悬浊液与硅烷偶联剂混合,在50-80℃下搅拌2-4h,离心、洗涤,得到硅烷化纳米中空纤维;
6、s4:将硅烷化纳米中空纤维与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵混合,在70-90℃下,反应5-7h,离心,干燥,得到改性纳米中空纤维;
7、s5:将改性纳米中空纤维、金属盐和去离子水混合,搅拌均匀后得到黏土稳定剂。
8、优选地,步骤s1中所述纤维素纳米纤维分散液的浓度为1.5-2wt%。
9、优选地,步骤s1中所述湿法静电纺丝的工艺为:采用同轴喷嘴,同轴纺丝针中外纺丝液为纤维素纳米纤维分散液,内纺丝液为无水乙醇,将内外纺丝液同时挤出到乙醇凝固浴中,内纺丝液的推进速度为0.2 m/s,外纺丝液的推进速度为0.1 m/s,其中,内针外径0.72 mm,外针内径1.2 mm。
10、优选地,步骤s2中所述纳米中空纤维悬浊液的浓度为1-3wt%。
11、优选地,步骤s2中所述纳米中空纤维悬浊液中的纳米中空纤维的粒径为60-100nm。
12、优选地,步骤s2中所述高压均质处理的次数为50-200次,压力为50-100mpa。
13、优选地,步骤s3中所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂。
14、更优选地,所述氨基硅烷偶联剂为kh-792、3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷中的一种。
15、优选地,步骤s3中所述硅烷偶联剂与纳米中空纤维悬浊液中的纳米中空纤维的重量比为1:5。
16、优选地,步骤s4中所述硅烷化纳米中空纤维与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的重量比为3-5:20-40。
17、优选地,步骤s5中所述改性纳米中空纤维、金属盐和去离子水的重量比为50-70:10-20:20-30。
18、优选地,步骤s5中所述金属盐为氯化钾和氯化钠中的一种。
19、进一步地,本专利技术还提供了一种黏土稳定剂,由上述黏土稳定剂制备方法得到。
20、本专利技术的有益效果:
21、本专利技术制备的黏土稳定剂,通过加入将纤维素纳米纤维制成中空结构,一方面,能够使得黏土层间的水分通过孔道流出;另一方面,相对于传统的有机聚合物大分子,其对储层的渗透率影响较小,同时也有利于储层渗透率的恢复。
22、本专利技术制备的黏土稳定剂,通过加入将纤维素纳米纤维制成中空结构,有利于钾离子的流入,进而提升其防膨胀性能。
23、本专利技术的黏土稳定剂的制备方法,通过在纳米中空纤维表面接枝多氨基化硅烷偶联剂,使得其能够负载更多的阳离子,进而提升其防膨胀性能同时也增强了其对黏土的稳定作用。
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1.一种黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述纤维素纳米纤维分散液的浓度为1.5-2wt%。
3.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述湿法静电纺丝的工艺为:采用同轴喷嘴,同轴纺丝针中外纺丝液为纤维素纳米纤维分散液,内纺丝液为无水乙醇,将内外纺丝液同时挤出到乙醇凝固浴中,内纺丝液的推进速度为0.2 m/s,外纺丝液的推进速度为0.1 m/s,其中,内针外径0.72 mm,外针内径1.2 mm。
4.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述纳米中空纤维悬浊液的浓度为1-3wt%。
5.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述高压均质处理的次数为50-200次,压力为50-100MPa。
6.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述硅烷化纳米中空纤维与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的重量比为3-5:20-40。
9.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述改性纳米中空纤维、金属盐和去离子水的重量比为50-70:10-20:20-30。
10.一种黏土稳定剂,其特征在于,所述黏土稳定剂由权利要求1-9任一项所述的黏土稳定剂的制备方法得到。
...【技术特征摘要】
1.一种黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述纤维素纳米纤维分散液的浓度为1.5-2wt%。
3.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述湿法静电纺丝的工艺为:采用同轴喷嘴,同轴纺丝针中外纺丝液为纤维素纳米纤维分散液,内纺丝液为无水乙醇,将内外纺丝液同时挤出到乙醇凝固浴中,内纺丝液的推进速度为0.2 m/s,外纺丝液的推进速度为0.1 m/s,其中,内针外径0.72 mm,外针内径1.2 mm。
4.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤s2中所述纳米中空纤维悬浊液的浓度为1-3wt%。
5.根据权利要求1所述的黏土稳定剂的制备方法,其特征在于,步骤s2中所述高压均质处理的...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈中良,李继峰,刘晓东,李欣海,
申请(专利权)人:山东海嘉石油化工有限公司,
类型:发明
国别省市:
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