高温粘土稳定剂HJZ-300简介

高温粘土稳定剂HJZ-300

一、产品概述

该高温粘土稳定剂是针对高温作业地层粘土膨胀引起地层堵塞而研制开发的一种新型无氯小阳离子高效聚合物类粘土防膨剂，产品具有较高的阳离子电荷密度，能有效吸附在粘土颗粒表面，从而防止水敏性矿物水化膨胀及分散运移对油气层造成的伤害。主要适用于油田注汽、注水及酸化等作业过程中的粘土防膨。

二、技术指标

三、产品用途

该产品主要在油田注汽、注水及酸化防膨液中加入。

四、产品用量及使用方法

1、本产品用量1－2％，用户也可根据需要确定用量。

2、按设计粘土稳定剂用量，在搅拌的条件下，缓慢加入本产品，搅拌匀均即可使用。

五、包装及贮运

用塑料桶包装，每桶净重25㎏、50㎏、250㎏，或根据用户要求包装。贮存于阴凉、干燥处，有效期二年。

本品为非危险品，运输中按一般液体对待。———————————————————————————————————————---------------------

粘土稳定剂检索综述

一、粘土稳定剂介绍 粘土防膨剂取自（采油用化学剂的研究进展） 粘土防膨剂分3类: 一类是中和粘土表面负电性的化学剂如聚2-羟基-1, 3-亚丙基二甲基氯化铵聚二烯丙基二甲基氯化铵; 另一类是与粘土表面羟基作用的化学剂如二甲基二氯甲硅烷; 还有一类是转变矿物类型的化学剂, 如温度在20 ~ 85 e 内,1% ~ 15%的硅酸钾或15% ~ 25%的氢氧化钾可将蒙脱石转变为非膨胀性的钾硅铝酸盐(钾沸石) ; 温度在260~ 310 e 内, 015~ 310mo l/L的尿素或甲酰胺水溶液, 可使膨胀型粘土失去膨胀性。在3 类粘土防膨剂中, 最后一类是最有发展前景的粘土防膨剂。 粘土微粒防运移剂 这是一类桥接吸附于粘土微粒和地层表面的化学剂如聚甲基丙烯酰胺基-1, 3-亚丙基三甲基氯化铵与聚-N-乙烯吡咯烷酮等可分别通过粘土微粒和地层表面的负电性与羟基产生桥接吸附, 将粘土微。粒固定在地层表面, 达到粘土微粒防运移的目的。 目前油田常用的防膨剂品种很多, 可分为无机化合物和有机化合物两大类, 前者如氯化甲( KCl) 、氧氯化锆( 或称次氯酸锆, ZrOCl 2·8H2O) 、多羟基氯化铝[ Al 6( OH) 12Cl6]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。无机防膨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; 现有的有机防膨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（取自：稠油油藏新型抗高温防膨剂研制）有机缩膨剂仅在弱酸环境下有效。 粘土稳定剂的类型特点 目前, 粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类[ 17] :( 1) 无机盐、无机碱类, 这类粘土稳定剂的特点是价格低廉, 使用方法简单, 短期防膨效果较好,缺点是防膨有效期短, 且对抑制微粒运移效果较差[ 18] 。( 2) 无机聚合物类, 其优点是价格较低且有效期较普通无机盐长, 其缺点是不适合于碳酸盐岩地层, 且仅能在弱酸条件下使用。 ( 3) 阳离子表面活性剂类, 这类粘土稳定剂的优点是吸附作用强, 可抗水冲洗, 缺点是会使地层转变成亲油性, 降低油气相的渗透率[ 19 ] 。 ( 4) 有机阳离子聚合物类, 这类粘土稳定剂与前三类相比其主要特点是使用范围广, 稳定效果好,有效时间长, 既能抑制粘土的水化膨胀又能控制微粒的分散运移。且抗酸、碱、油、水的冲洗能力都较强[ 20] 。通常, 用于油田的粘土稳定剂应具备下列几项标准: 1、耐冲洗; o2、砂岩油藏非润湿; 3、相对低的分子量, 以免堵塞油藏孔喉; ?具有正电荷[ 21] 。根据粘土稳定剂的类型特点, 同时考虑到大庆低渗透油田地层中既含遇水膨胀性矿物成分, 又含有运移性矿物成分, 因此确定在粘土稳定剂的研制上, 以有机阳离子聚合物类主剂的粘土稳定剂为研究方向。

压裂液性能评价-粘土稳定剂

压裂液总结 压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能，较低的摩阻压降，优秀的支撑剂输送和悬浮能力，而在施工结束后，又能够快速彻底的破胶返排，残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好，对储层造成的潜在性伤害应最小，从而获得较理想的施工效果。因此，在优选水力压裂所用的工作液时，应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍，对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手，优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。 压裂是油气井增产，水井增注的有效措施之一。特别适于低渗透油气藏的整体改造。压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝，能改善储集层流体向井内流动的能力，从而提高油气井产能。然而，压裂作业中压裂液进人储集层后，总会干扰储集层原有平衡条件，压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用，当前者占主导时，压裂增产，反之则造成减产。为了获得较好增产效果，就应充分发挥其改善储集层的作用，尽量减少对储集层的伤害。 一、压裂液对油气层的损害 压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有：一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害；二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害；三是压裂施工过程中的损害。 1．压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害 1）压裂液滤液对油层的损害 在压裂施工中，向储集层注人了大量压裂液，压裂液沿缝壁渗滤人

粘土稳定剂

粘土稳定剂综述 1．背景 随着油田的开发，粘土稳定剂的应用越来越广泛，种类越来越多，根据不同的结构及所使用的化学药品不同，在这方面的研制大致可以可分为三个阶段：50年代到60年代后期，主要用无机盐类粘土稳定剂来防膨；70年代主要用无机多核聚合物和阳离子表面活性剂粘土稳定剂来防膨；80年代以后，主要开展了用阳离子有机聚合物粘土稳定剂来防膨。 1.1无机盐类 无机盐类粘土稳定剂的种类、特点、使用条件和效果见表1。 表1 无机盐类粘土稳定剂性能对比表 种类化学式特点用量使用条件效果 钠盐NaCl 易离子化、易水化8~10% 高浓度对粘土有防 膨作用，低浓度促 使粘土水化、分散 运移 高浓度有效， 易被其它离 子置换 钾盐铵盐 KCl NH4Cl 离子直径与粘土 构造空穴相当，易 进入空穴中，结合 牢固 3~5% pH=3~7时效果较 好，与30%甲醇配 合使用，效果更好 与粘土结合 牢固，效果都 比较好 氢氧化 钾KOH 易进入粘土空穴 中结合牢固，特殊 化学作用 15~20% 温度22~85℃ 时间24小时 比以上无机 盐更有效的 防膨粘土 氢氧化 钙Ca(OH)2 与粘土反应转化 为铝硅酸钙 随使用情 况而定 温度需要高于 65℃，配合其它处 理剂使用 对砂岩中粘 土防膨好 三氯化 铝AlCl3 离子电价较高，与 粘土吸力强 1~2% 无特殊使用条件 比其它无机 盐防膨好 该类粘土稳定剂货源广、价格低、使用维护简单，但它只能暂时防膨粘土颗

粒，当油层环境变化时，该类粘土稳定剂发生阳离子交换，使粘土恢复至原来的水敏状态，另外，这类粘土稳定剂不可能像聚合物那样产生多点吸附，因此对防止粘土运移效果不明显。该类粘土稳定剂主要用在钻井、压裂、酸化等作业中。 1.2无机多核聚合物 目前，油田上用于粘土稳定剂的多核羟桥络离子主要有两种：羟基铝和羟基锆。多核羟桥络离子类粘土稳定剂可作为长效粘土稳定剂使用，能消除微粒运移和粘土水化膨胀的危害，能处理大面积的储层，但耐酸性差，货源不充分，价格偏高。 1.3 Gemini阳离子表面活性剂 Gemini阳离子表面活性剂由于在水中可以解离出有表面活性的阳离子，能吸附在粘土颗粒的表面上中和粘土颗粒上的负电荷，因此Gemini阳离子表面活性剂也能做粘土稳定剂。Gemini阳离子表面活性剂溶于水后都电离出有机阳离子基团，这些有机阳离子基团可取代粘土晶层表面的K+、Na+、Ca2+等金属阳离子而吸附到粘土颗粒的表面上，另外，阳离子表面活性剂分子可以通过分子间力及形成氢键吸附在粘土颗粒的表面上。阳离子表面活性剂吸附在粘土颗粒的表面以后，阳离子的有机尾部伸向空间，形成一层亲油憎水的吸附层，将水和粘土分开，同时被吸附的阳离子中和了粘土表面的负电荷，减少晶层之间的斥力，从而避免了粘土颗粒的水化、膨胀、分散、运移。当阳离子表面活性剂的有机基团链较长时，就阻止其它阳离子进入吸附的中心，使吸附在粘土颗粒表面上的阳离子表面活性剂不会被其它阳离子取代。 阳离子表面活性剂防膨粘土的效果优于KCl，而且长期持久，但其最大的缺点是能使储层的水润湿性变为油润湿性，可使水的相对渗透率下降。 1.4 有机阳离子聚合物 有机阳离子聚合物防膨粘土的能力超过无机盐类和无机多核聚合物与阳离子表面活性剂类粘土稳定剂，且具有用量少、效能高、吸附能力强、受PH值影响小、对地层适应性强等优点，是近几年来国内外重点研究和应用的对象。该类粘土稳定剂正电荷密度高，当它加入水中后，电离出的有机阳离子可以通过静电作用吸附在粘土颗粒的表面上，由于有机阳离子聚合物所带的正电荷较多，可以

高温粘土稳定剂QSH1020 1966-2013

Q/SH1020 1966-2013 代替 Q/SH1020 1966-2008高温粘土稳定剂通用技术条件 2013-07–05 发布 2013-07–15 实施

Q/SH1020 1966-2013 前 言 本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本标准代替 Q/SH1020 1966—2008《高温粘土稳定剂通用技术条件》。 本标准与 Q/SH1020 1966—2008 相比，除编辑性修改主要技术改变如下： ——更换了实验用粘土； ——修改防膨率、耐水洗率测试方法； ——增加有机氯含量技术要求。 本标准由胜利石油管理局油气采输专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：胜利油田分公司采油工艺研究院。 本标准主要起草人：于田田、林吉生、张仲平、贺文媛、王志敏。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： ——Q/SH1020 1966—2008。 Ⅰ

Q/SH1020 1966-2013 高温粘土稳定剂通用技术条件 1 范围 本标准规定了高温粘土稳定剂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及 HSE 要求。 本标准适用于高温粘土稳定剂的采购和质量检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 6368 表面活性剂水溶液 pH 值的测定 电位法 SY/T 5490-1993 钻井液试验用钠膨润土 SY/T 5358—2002 储层敏感性流动实验评价方法 Q/SH1020 2093 油田化学剂中有机氯含量测定方法 3 技术要求 高温粘土稳定剂的产品质量应符合表 1的技术要求。 表 1 高温粘土稳定剂技术要求 项 目 指 标 外观 均匀液体，无机械杂质 水溶性 溶于水 pH(4%水溶液) 6.0～9.0 固含量 ≥25% 防膨率（300℃、24h） ≥80% 耐水洗率 ≥95% 渗透率保留率（250℃） ≥85% 有机氯含量 0.0% 4 试验方法 4.1 外观 在光线充足的条件下目测。 4.2 水溶性 用蒸馏水将样品配成 4％的水溶液，用玻璃棒搅拌 1min，静止 3min 观察，高温粘土稳定剂溶液应 呈均匀透明液体。 1

粘土稳定剂

HMD-10粘土稳定剂 一、产品介绍 HMD-10粘土稳定剂是一种有机阳离子聚合物的复合物，分子链节含有多个阳离子基团，能以网络形式强力吸附在粘土的交换点上，并通过分子间力和氢键力等作用，牢固吸附在粘土表面。该产品具有明显防止储层中粘土矿物水化膨胀和分散运移的作用，使油田注水的视吸水指数大幅度提高。产品分子量适当，可适用于高渗和低渗油气层；而且其独特的刚性结构，能进入粘土矿物层间，在多种化学力的作用，达到高效稳定作用。 该产品性能稳定，使用浓度低，现场使用方便简单，可广泛应用在注水、压裂或酸化作业中的防膨预处理。 二、主要用途 本品主要应用于油田注水、压裂酸化前对地层进行预防膨处理。 HMD-10粘土稳定剂与注入水同时注入井中。HMD-10分子中的亲水基团与毛细管壁粘土和页岩发生化学反应以化学键牢固的结合，亲油基团在外，在毛细管表面形成一层保护膜，使毛细管畅通，防止毛细管堵塞。已堵塞的毛细管也能被打通，确保石油能畅通流入生产井，从而提高石油采收率。 HMD-10粘土稳定剂在强酸环境中仍能与毛细壁和页岩以化学键牢固结合，防止毛细管壁页岩和粘土吸水膨胀、分散、运移，打开毛细管，使之永久性的畅通，确保石油流入采油井，从而提高石油采收率。 三、技术指标 四、使用说明 1、本产品极易溶于水。在作业液或注水液中，待其它药品加入完毕循环后，再加入本产品，循环均匀即可使用。 2、施工：可按一般钻井、压裂、酸化、压井注水程序方法进行。 3、在注水中加入0.5-2%的HMD-10粘土稳定剂，起到较好的防膨效果。 4、在酸化液或压裂液中加入0.5-2%的HMD-10粘土稳定剂能起到较好的粘土稳定效

高温防膨剂

高温防膨剂 BYH系列防膨剂 1、简介随着油田注水工艺的实施，地层中，尤其是碎屑岩层中，常含有一定数量的粘土，它给石油的开采带来了两方面的问题。一是膨胀性粘土矿物遇水膨胀，使原孔隙不大的孔道封死，降低了地层的渗透率，使注水井注水压力太高，注不进去水，地层中的原油不能采出；二是在较大的孔道中粘土矿物会被分散成微粒产生运移，在一定条件下封堵孔隙介质喉道，同样会降低地层的渗透率，影响原油的采出。BHY系列防膨产品可以同时防膨和防粘土微粒运移，是有利原油开采的化学助剂，具有广阔的市场前景观和良好的社会效益。 型号 BYH-10 BYH-11 BYH-16 名称防膨剂高温防膨剂粘土稳定剂理化及技术指标 外观黄色至深褐色液体黄色至深褐色液体黄色至深褐色液体 pH值 6～8 6～8 6～8 水溶性与水互溶与水互溶与水互溶 与压裂液酸液配伍性无分层、沉淀和悬浮现象无分层、沉淀和悬浮现象无分层、沉淀和悬浮现象 放膨率（2%），% ≥90≥90放膨率（5%，300℃，72）％≥70

2、产品特点及应用机理产品特点：具有防止粘土膨胀和运移，稳定粘土有效期长，分子结构稳定，与其它助剂复配后不仅能满足高渗透率油田的要求，更适应于中、低渗透油层粘土稳定工艺的需要应用机理：本品是一种新型超支化Gemini季铵盐，具有极高的Zeta电位，易通过分子间力的作用吸附于粘土微粒上，防止粘土微粒因静电斥力产生运移，从而起到有效的防止粘土膨胀的作用，降低泥页岩的水化、膨胀、分散，有利于敏感性砂岩粘土矿物的稳定。 3、使用说明：常规使用方法及工艺适用条件：将计量准确的液体防膨剂加入计量的水（或洗井液、压裂液、酸产品型号: 品牌: 产地:

多烯多胺盐黏土稳定剂的合成及性能评价

2014年9月第29卷第5期 西安石油大学学报（自然科学版） Journal of Xi＇an Shiyou University （Natural Science Edition ） Sep.2014 Vol.29No.5 收稿日期：2014-05-31 基金项目：陕西省科技统筹创新工程计划项目“提高延长油田主力油层开发效果系统工程关键技术研究”（编号：2011KTZB 01-04） 作者简介：王思中（1981-），男，硕士，工程师，主要从事油气田开发方面的研究。E-mail ：wangsizhong@https://www.wendangku.net/doc/011473129.html, 文章编号：1673-064X （2014）05-0085-04 多烯多胺盐黏土稳定剂的合成及性能评价 王思中1，廖乐军2，纪冬冬2，高燕2 （1.中国石油天然气集团公司办公厅，北京100007； 2.川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司，陕西西安710021） 摘要：通过多烯多胺类物质二乙胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺分别与盐酸、草酸、乙酸反应合成黏土稳定剂。对合成产物的性能进行评价，结果表明：采用盐酸合成的黏土稳定剂在0.5%（质量分数）投加量、140?、放置14d 条件下的防膨率达87%以上；耐水冲刷能力顺序为四乙烯五胺盐酸盐＞三乙烯二胺盐酸盐＞二乙烯三胺盐酸盐＞乙二胺盐酸盐。岩心流动实验表明，多烯多胺盐酸盐黏 土稳定剂防止黏土颗粒膨胀和运移的综合性能良好，对岩心的伤害率在20%以下。关键词：多烯多胺；黏土稳定剂；防膨率；岩心流动实验中图分类号：TE39 文献标识码：A 黏土矿物广泛存在于油层中，以高岭石、绿泥石、 蒙脱石、伊利石为主。全世界97%的油层都在不同 程度上含有黏土矿物［1］。黏土矿物的存在导致其在油气田开发中出现水化膨胀、分散、运移等问题 ［2-3］ 。黏土膨胀和运移是引起水敏性油藏储层渗透率伤害 的主要因素，影响油田开发效果［4］ 。油气开发中加入 黏土稳定剂的目的在于防止由于黏土发生膨胀和运移而对储集层的渗透率造成伤害。现有的黏土稳定剂大致可分为无机盐类、无机多核聚合物、阳离子表面活性剂和有机阳离子聚合物4类。其中无机盐类黏土稳定剂价格低廉，短期防膨效果较好，缺点在于防膨有效期短，且对抑制微粒运移效果较差；无机多核聚合物主要有羟基铝、羟基铁、氯氧化锆等，其有效期比无机盐长，但耐酸性差，且不适用于碳酸盐含量高的砂岩地层；阳离子表面活性剂类的吸附作用和抗水洗能力强，但会使地层转变成亲油性从而降低了油气相的渗透率；有机阳离子聚合物类使用范围广，稳定效果好，有效时间长，既能抑制黏土的水化膨胀又 能控制微粒的分散运移。在黏土稳定剂中发展较快的是有机阳离子聚合物，以多烯多胺盐用作黏土稳定剂的研究鲜有报道。多烯多胺类物质包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺，因其在合成过程中均以乙烯与胺为原料而得名。多烯多胺类物质与酸反应所得产物属于季铵盐类。季铵型阳离子黏土稳定剂具有吸附作用力强、中和黏土矿物表面ζ电位能力强、离子交换能力强、吸附性能不受pH 值影响 等优势，因此能够长期保持其稳定黏土的作用［5-7］ 。 本文拟将多烯多胺类物质用于黏土稳定剂合成，以防膨率为评价指标研究最合适的合成方法，并对合成黏土稳定剂的性能进行评价。为将来单独用作黏土稳定剂或替代无机盐类黏土稳定剂参与有机聚合物类黏土稳定剂的复配研究提供参考。 1 实验部分 1.1 仪器、试剂及药品 仪器：R V 10旋转蒸发仪、101-1A 电热鼓风干

胜利油田开发和应用的粘土稳定剂

第16卷第1期油田化学Vol.16No.1 1999年3月25日Oilfield Chemistry25M arch1999 文章编号:1000-4092(1999)-01-0077-04 胜利油田开发和应用的粘土稳定剂X 宁廷伟 (胜利石油管理局科技处,山东东营257001) 摘要:本文综述了80年代以来胜利油田开发和应用的粘土稳定剂,介绍了它们的主要成分和使用情况,探讨了今后的发展。 关键词:粘土稳定剂;有机阳离子聚合物;应用;胜利油田;综述 中图分类号:T E258:T E358:O69文献标识码:A 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[1]。胜利油田从80年代中期以来高度重视粘土稳定剂,开发出多种粘土稳定剂并投入现场应用。本文按时间先后逐一介绍这些粘土稳定剂。 1粘土稳定剂简介 1.1无机类粘土稳定剂[1] 胜利油田从开发初期就开始使用各种盐类如氯化钠、氯化钾、氯化铵、氯化钙和氯化镁等作为粘土稳定剂,后来又开发使用了羟基铝、羟基铁、羟基锆等无机阳离子聚合物粘土稳定剂。无机盐类的防膨机理是减少粘土表面扩散双电层厚度和Zeta电位。其中钾盐的防膨效果最好,使用最多,原因在于钾离子的直径(0.266nm)与粘土表面由六个氧原子围成的空隙内切直径(0.280nm)相匹配,它容易进入此空间而不易从此空间释出,可有效地减少粘土表面的负电性。无机盐是非永久性粘土稳定剂,当其浓度减少到一定程度时稳定粘土的作用就会消失。无机阳离子聚合物稳定粘土的机理是在水中解离出多核羟桥络离子,这种络离子具有很高的正电价并且结构与粘土相似,能紧密吸附在粘土表面上,减少粘土表面的负电性。无机阳离子聚合物稳定粘土的有效期比无机盐长,但不耐酸,不能用于碳酸盐含量高的砂岩地层。无机粘土稳定剂多数属通用化工产品,品种多,使用场合多,生产厂家也多,本文不作详 X收稿日期:1999-01-25。 作者简介:宁廷伟(1936-),男,教授级高级工程师,长期从事油田化学科技管理工作,1996年退休。

有机阳离子聚合物粘土稳定剂的合成研究

有机阳离子聚合物粘土稳定剂的合成研究调研报告 文章框架

1.粘土稳定剂的研究背景 在油气田的勘探过程，常常会遇到一类粘土含量较高，孔候半径小，渗透率低的油藏，此类低渗透油藏如果仅依靠其地层中的天然能量开发的话，只能进行少量开采。随着油田的开采，地层压力会大幅度下降，油藏的渗透能力也会随之迅速降低，这会使油井的产量也大幅度的降低。为此，应采取合适的增产措施提高油井油气的产率，酸化、压裂、注水是比较常规且有效的增产措施，特别注水开发方式是低渗透油藏提高开发效果的重要措施和手段。但低渗透油藏地层中含有较多的粘土矿物，这些粘土矿物遇水基溶液，容易发生水化膨胀，运移分散的现象。这会堵塞油藏的孔隙吼道，降低地层的渗透率，从而伤害油气储层，降低油气的产率。油井施工中的钻井、固井、注水、压裂、酸化、修井和压井等任何的工艺措施都会用到大量且成分复杂的水基工作液，粘土矿物遇到这些工艺措施中所使用的水基工作液，会造成储层渗透率下降，油气产出率降低的后果。为保护储层，油气层保护技术应用而生。其中，使用粘土稳定剂是保护水敏性储层的有效手段。粘土稳定剂从起初的无机盐类、无机阳离子聚合物类、阳离子表面活性剂，发展到现今的有机阳离子聚合物。有机阳离子聚合物因具有独特的优点，所以发展至今仍是今后最具有发展潜力的粘土稳定剂。本文简要地概括了粘土稳定剂的研究背景。通过认识粘土矿物的基本构造单元、类型、存在形式、地层分布状况以及对粘土矿物进行电性分析，了解粘土水化膨胀，分散运移的机理，和储层水敏伤害的原因及粘土稳定剂的发展历程，分类，作用机理，优缺点。比较各类粘土稳定剂的优缺点，提出有机阳离子聚合物仍是当今最具有发展潜力的一类粘土稳定剂。并依据油井工作中提出的性能要求，对阳离子聚合物的分子进行设计，在实验室中合成并确定最佳合成工艺，之后进行性能研究与评价。 2.储层水敏性原因分析 2.1粘土矿物的基本认识 2.1.2粘土矿物分布状况，结构 油气藏地层中的粘土矿物主要有蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石。这些粘土矿物在地层中的分布状况有所不同。一般而言，在较浅的地层中，粘土矿物主要是蒙脱石，伊利石，高岭石。随着蒙脱石的减少伊利会有所增加，且随着地层深度的增加，高岭石会有所减少。在较深的地层中，主要的粘土矿物是绿泥石。粘土矿物是由硅氧四面体，铝氧八面体两个基本构造单元重复叠加组成的层状结构的硅酸盐矿物质。