小分子耐高温黏土稳定剂的制备与性能评价*
2022-01-10申会兵李媛媛吴萍萍张宏玉
油田化学 2021年4期
申会兵,李媛媛,吴萍萍,张宏玉
(中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛 266580)
随着深层低渗储层的开发,在钻井和注水开采等有水参与的过程中,地层黏土矿物易遇水膨胀[1-2],同时被分散的黏土易被产出液体携带至地层孔隙的喉道处形成桥阻或节流点,堵塞地层孔道[3-5],降低地层渗透率[6-8],导致注水压力升高,影响原油产量及油田的采收率[9]。为保护油气储层的渗透性,提高油田采收率,通常在作业过程中使用黏土稳定剂稳定地层中的黏土矿物。黏土稳定剂种类繁多,包括无机盐类、阳离子表面活性剂和阳离子聚合物等[10-14]。其中,阳离子有机聚合物是目前研究的主流趋势[7]。马怡然等[15]以季戊四醇四氯乙酸酯和三乙胺为原料合成的树枝状黏土稳定剂的最高耐受温度为90 ℃。郭士贵等[16]以环氧氯丙烷、二甲胺为主要单体,乙二胺为交联剂,合成的黏土稳定剂的最高耐受温度为70 ℃。季铵盐类黏土稳定剂在低温下有较好的防膨能力,但耐温性能较差。有机硅烷类黏土稳定剂可与黏土表面的羟基反应,形成较稳定的化学吸附[17],耐温能力强。王波等[18]考察了以有机硅作为黏土稳定剂的钻井液体系的页岩抑制能力和携岩能力,其耐温能力最高为120 ℃,但有机硅烷水溶性较差。任玲瑛等[14]研究了通过改性聚丙烯酰胺合成的一种阳离子聚合物型黏土稳定剂(BS)的防膨性能。BS加量为2.0%时的防膨率可达93%,在90 ℃下的防膨率可达89.0%,但聚合物型黏土稳定剂分子量较大,不适用于低渗地层的黏土稳定。……
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