新型粘土穩(wěn)定劑的合成及油層粘土穩(wěn)定劑的優(yōu)化.pdf

1、在油田開采過程中，需要有針對性地使用粘土穩(wěn)定劑，否則會造成粘土物質(zhì)的水化膨脹和分散運(yùn)移，堵塞孔隙喉道，降低地層的滲透性，進(jìn)而影響到開采效果。
　　本文以醛氨法生產(chǎn)吡啶的副產(chǎn)物（簡稱3＃吡啶堿）為原料，分別與環(huán)氧氯丙烷和氯化芐發(fā)生反應(yīng)，研制合成了兩種新型粘土穩(wěn)定劑?？疾炝朔磻?yīng)過程中的影響因素，確定了最佳合成條件，在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了粘土防膨效果評價(jià)及復(fù)配實(shí)驗(yàn)，并探討了粘土穩(wěn)定相關(guān)機(jī)理。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.以3＃吡啶

2、堿和環(huán)氧氯丙烷為原料合成PCS-01粘土穩(wěn)定劑的最佳反應(yīng)條件是:原料的質(zhì)量比m（3＃吡啶堿）∶m（環(huán)氧氯丙烷）=1.2∶1，60℃時(shí)滴加環(huán)氧氯丙烷，在90℃下恒溫反應(yīng)10h。性能測定表明，該粘土穩(wěn)定劑與地層水配伍性良好，最佳使用濃度是8％，此時(shí)的靜態(tài)防膨率為87.2％，耐水洗率高達(dá)92.7％，耐高溫性能好，可在90℃以下的高溫環(huán)境下使用。
　　2.以3＃吡啶堿和氯化芐為原料合成PCS-02粘土穩(wěn)定劑的最佳反應(yīng)條件是:原料的質(zhì)量比m

3、（3＃吡啶堿）∶m（氯化芐）=1∶1.1，在65℃下滴加氯化芐，恒溫80℃下反應(yīng)8h。最佳使用濃度是6％，此時(shí)的靜態(tài)防膨率為88.2％，耐水洗率為93.2％，具有一定的耐高溫性。PCS-02防膨性能優(yōu)于PCS-01粘土穩(wěn)定劑，但與地層水的配伍性較弱。
　　3.選取KCl、NH4Cl分別與PCS-01、02粘土穩(wěn)定劑進(jìn)行二元復(fù)配，最佳復(fù)配方案如下:8％ PCS-01粘土穩(wěn)定劑+1.5％ NH4Cl，防膨率為93.8％;6％ PCS-

4、02粘土穩(wěn)定劑+1.0％ KCl，防膨率為92.6％，均優(yōu)于單獨(dú)使用的效果。將KCl、NH4Cl與PCS-01、02粘土穩(wěn)定劑進(jìn)行三元復(fù)配，運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)法選出了最佳復(fù)配方案:8％ PCS-01粘土穩(wěn)定劑+0.3％ KCl+0.8％ NH4Cl，防膨率為92.6％;6％ PCS-02粘土穩(wěn)定劑+0.8％ KCl+0.5％ NH4Cl，防膨率為92.2％。在復(fù)配性能方面PCS-01優(yōu)于PCS-02粘土穩(wěn)定劑。
　　4.復(fù)合型粘土穩(wěn)定劑