耐溫抗鹽型粘土穩(wěn)定劑的研制與性能研究.pdf

1、粘土穩(wěn)定，是低滲透油田開發(fā)所面臨的一個(gè)重要課題，大多數(shù)的低滲透油氣層中都含有粘土礦物，且具有強(qiáng)水敏性，粘土礦物的水化膨脹和分散運(yùn)移是造成油氣層損害的主要原因之一。研制優(yōu)良的粘土穩(wěn)定劑，對水敏低滲透油層的保護(hù)具有重要意義。
　　 近年來，兩性離子聚合物類粘土穩(wěn)定劑越來越受到各大油氣田開發(fā)者的廣泛關(guān)注，該類穩(wěn)定劑受pH值影響小，耐溫抗鹽性能好，抑制粘土水化膨脹能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的起泡能力，分散、潤濕和乳化效果好，廣泛應(yīng)用于石油天然氣開

2、采行業(yè)中。
　　 為了降低和抑制粘土礦物對油氣層的損害，本文從提高粘土穩(wěn)定劑的防膨性與耐溫抗鹽性等方面出發(fā)，合成了陽離子季銨鹽型粘土穩(wěn)定劑PAT和兩性離子粘土穩(wěn)定劑PATS，并在室內(nèi)通過一系列實(shí)驗(yàn)對兩種粘土穩(wěn)定劑進(jìn)行了性能評價(jià)。在粘土穩(wěn)定劑合成及評價(jià)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，取得了以下五點(diǎn)認(rèn)識(shí)：
　　 1、針對低滲透強(qiáng)水敏性油田儲(chǔ)層特征，在過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉引發(fā)劑的引發(fā)下，以丙烯酰胺和三甲基烯丙基氯化銨為原料合成陽離子聚合物粘土穩(wěn)

3、定劑PAT，最佳反應(yīng)條件是：反應(yīng)時(shí)間5h，引發(fā)劑用量為0.8％，單體摩爾配比為n(AM)：n(TMAAC)=1:1，反應(yīng)溫度60℃。經(jīng)過提純后的產(chǎn)品，進(jìn)行了紅外光譜、核磁共振和元素分析的表征，說明其結(jié)構(gòu)與預(yù)想的一樣。
　　 2、以丙烯酰胺、三甲基烯丙基氯化銨、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)為聚合單體，過硫酸鉀.亞硫酸氫鈉組成的氧化還原體系為引發(fā)劑，合成了兩性離子粘土穩(wěn)定劑PATS，最佳合成條件是：n(AM)：n(TM

4、AAC)：(AMPS)=1:1:0.2，反應(yīng)時(shí)間4h，反應(yīng)溫度40℃，引發(fā)劑用量為0.1％。通過紅外光譜、核磁共振和元素分析等手段對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　 3、通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對合成的兩種粘土穩(wěn)定劑的防膨性能進(jìn)行分析評價(jià)，測試了兩種粘土穩(wěn)定劑對巖心的傷害率，并確定了粘土穩(wěn)定劑的注入濃度。PAT和PATS的最佳使用濃度分別為0.5％和0.3％。
　　 4、對粘土穩(wěn)定劑進(jìn)行耐溫、抗鹽性評價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PATS的耐溫抗鹽性要好