黏土矿物的防膨技术研究进展

在分析了黏土矿物主要膨胀类型和稳定性的基础上,根据黏土矿物的膨胀类型和防膨机理,对黏土矿物的防膨技术进行了研究性综述,介绍了防膨的评价标准,并对无机盐类、无机盐聚合物类、有机阳离子聚合物类、阳离子表面活性剂类、阴离子表面活性剂类、非离子型表面活性剂类、淀粉及木质素类、糖苷类、酸类防膨剂、微生物类防膨、胶质沥青类防膨剂,进行了防膨原理简述与客观评价。展望了未来的防膨剂及防膨类型,不但可研发出多种类型防膨剂,还可对防膨剂的多元复配及微生物防膨、环保型防膨剂进行研究。     

一种新型高效压裂用粘土防膨剂的性能研究

本文介绍了分子结构为三支链含有有机阳离子的聚合物与氯化钾以一定比例复配的复合型压裂用防膨剂;考察了按照一定比例复配出的压裂用防膨剂按照不同用量对粘土的抑制作用。结果表明,此压裂用防膨剂在冀东油田压裂液体系中用量选择0.5%能够满足要求,防膨率高达94.74%;与压裂液配伍性良好,对压裂液破胶性能影响较小。     

CHT作为粘土稳定剂的性能研究

实验测定了3-氯-2-羟丙基三甲基铵氯化物（CHT）作为粘土稳定剂的某些性能。作为粘土稳定剂,防膨剂CHT的防膨性能与油田常用的防膨剂相比,明显高于其他几种防膨剂,表现出了良好的防膨性能。CHT含量在溶液中应在0.1%及以上。并具有良好的耐冲刷性能。XRD实验中,当CHT的吸附量由0逐步增大到0.46mm ot/g时,钙蒙脱土的晶层间距由1.5713nm逐渐减小到1.4122nm,表明CHT作为粘土稳定剂,可以有效的抑制粘土矿物的膨胀。作为粘土稳定剂,CHT可用于油气储层防膨处理及阳离子聚合物驱油前的地层预处理。     

粘土稳定剂JA的合成与评价

用正交实验合成了阳离子聚合物粘土稳定剂JA,通过测定其阳离子度和特性粘数筛选出最佳合成条件.对粘土稳定剂JA在不同质量分数下的防膨性能进行了评价,确定了最佳使用质量分数范围为0.5%～1.0%.将JA与无机粘土稳定剂复配后进行评价,防膨效果较好,同时又能节约成本.     

防膨抑砂射孔液在渤海A油田的应用

针对渤海A油田5%~10%高粘土含量、50~300mD岩心渗透率的中低渗储层,研发一种防膨抑砂射孔液体系。体系配方的药剂为有机胺类小阳离子粘土防膨剂(BH-FP03)+阳离子表面活性剂(BHQ-04)+无机盐A(NH4Cl)+无机盐B(KCl)。室内实验评价结果表明,这种防膨抑砂射孔液在地层温度条件下,防膨率可以达到85.1%,防塌效果好;针对不同矿化度的作业用水,粘土含量质量分数为10%、渗透率在50~300mD的人工岩心,防膨抑砂射孔液的渗透率恢复值均大于80%。经渤海A油田B井射孔作业表明,使用防膨抑砂射孔液进行射孔后,启泵投产6天后达到预期水平,防膨抑砂射孔液具有良好的储层保护作用。     

阳离子聚合物粘土稳定剂的合成及性能研究

以二甲胺、环氧氯丙烷为原料,通过缩合聚合反应,合成了阳离子有机聚合物粘土稳定剂。考察了原料配比、反应温度、反应时间对防膨率的影响。结果表明,最佳合成工艺条件为:环氧氯丙烷与二甲胺的摩尔配比为1∶1.2,反应时间5 h,反应温度60℃。粘土稳定剂用量2.0%时,防膨率为87.5%;与KCl或NH4Cl以1∶1复配,用量为4%时,防膨率分别为94.9%,93.2%。粘土稳定剂用量2.0%时,第1次和第2次岩屑回收率分别为82.16%,79.49%;2%聚合物+1%KCl+1%NH4Cl三元复配,第1次和第2次回收率分别为89.66%,86.41%。     

低分子质量PDMDAAC粘土稳定剂的合成

在低温、低浓度的条件下,以甲酸钠为链转移剂,在氧化还原引发体系中采用水溶液聚合方法合成了分子质量在1000～6000的PDMDAAC。通过单因素研究方法,考察了单体质量浓度、聚合温度、引发剂用量、还原剂用量、链转移剂用量对聚合物特性粘数和单体转化率的影响。评价了不同质量分数下PDMDAAC的防膨率,并将PDMDAAC与无机粘土防膨剂KCl复配后进行评价比较,防膨率高达到96％。     

修井液用小阳离子防膨剂的评价与应用

渤海油田普遍存在中至强的水敏性.修井液的漏失,容易引起地层粘土颗粒膨胀与运移,导致修井后产能恢复困难.使用环氧丙基三甲基氯化铵与二甲基二烯丙基氯化铵均聚物复配的有机小阳离子聚合物防膨剂BH-FP03,室内评价防膨率达到90％以上.岩心流动实验结果表明,低渗透岩心渗透率恢复值大于90％.现场应用修井后产能恢复期缩短至7d以内,取得良好的效果.     

交联型季铵盐粘土稳定剂的合成与复配性能研究

以环氧氯丙烷和二甲胺为主要原料,辅以交联剂二乙烯三胺合成了一种交联型季铵盐阳离子粘土稳定剂PED,讨论了反应温度、单体配比、引发剂加量以及交联剂加量等条件对产物防膨率的影响,得出了最佳合成方案:聚合反应温度40℃,单体物质的量比1:1,引发剂占单体总量0.20%,交联剂二乙烯三胺占单体总量0.50%。测试了优化合成产物PED与无机粘土稳定剂氯化铵复配后的防膨性能,当PED与氯化铵按质量比为1:3复配时防膨率可达95.83%,经过10次以上冲洗后膨胀率为13.2%。     

小阳离子粘土稳定剂的研制及评价

在室内合成了一种小阳离子粘土稳定剂,对合成条件进行了研究。该反应的最佳工艺条件为反应时间5 h、 反应温度60℃、投料摩尔比1．0,转化率达到了93．2％。该聚合物防止粘土膨胀性能好,防膨率达到95．4％。     

压裂用黏土稳定剂的筛选及室内评价研究

油田开发过程中,粘土矿物容易发生膨胀和运移,为了减少对储集层渗透率的伤害,需要在压裂液中加入粘土稳定剂。本文根据粘土稳定剂的分类和特点,进行体积压裂用粘土稳定剂的筛选试验,确定评价粘土稳定剂的标准和评价方法,研究温度和加热时间对粘土稳定剂的防膨效果的影响,以及对粘土稳定剂的耐水洗性能的评价,从而对粘土稳定剂进行筛选。研究表明:可以采用离心法测定防膨率,可知无机盐类中氯化钾的防膨效果最好,但是长效性差;有机类中聚二甲基二烯丙基氯化铵与乙二胺盐酸盐防膨效果较好。温度及加热时间对粘土稳定剂的防膨效果的影响较小。耐水洗实验方法大体可以说明无机类耐水洗性差,有机类较好;但是其室内评价方法还有待于研究。     

酸化压裂用铵基聚乙烯醇的合成与防膨作用评价

在油田开发的酸化、压裂等过程中需要使用粘土矿物的水化膨胀抑制剂。常用的无机盐类抑制剂,用量大,能增加水体的矿化度。为了研究新型的有机类粘土矿物的水化膨胀抑制剂,采用聚乙烯醇(PVA)为母体,采用环氧丙基三甲基氯化铵(CTA)向其上引入铵基阳离子合成铵基聚乙烯醇,并采用四甲基乙二胺作为交联剂进一步优化其防膨性,最终得到的交联的铵基聚乙烯醇在浓度为0.5%时,其防膨性与4%的氯化钾相当。     

粘土稳定剂的研究进展

本文综述了油田开发和应用的两类粘土稳定剂,包括无机类粘土稳定剂和有机类粘土稳定剂。介绍了它们的主要成分和使用情况,探讨了其发展方向。     

聚环氧氯丙烷-二甲胺粘土稳定剂合成及其防膨性能评价

文章采用环氧氯丙烷和二甲胺为原料,采用交联聚合法进行聚合,合成了聚环氧氯丙烷-二甲胺粘土稳定剂,探讨了合成条件并评价了粘土稳定剂的防膨性能。确定聚环氧氯丙烷-二甲胺的最佳合成条件为:反应温度70℃,反应时间5h以上,n(环氧氯丙烷):n(二甲胺)=1.5:1,n(乙二胺):n(环氧氯丙烷+二甲胺)=3%。该粘土稳定剂防止粘土膨胀性能良好,防膨率达到90.3%。     

丙烯酰胺共聚物AM/AA/NCD-离子液[equin]BF_4复合粘土稳定剂的合成及性能研究

采用丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)以及单六位取代烯丙胺基β-环糊精(NCD)为原料,合成出了一种水溶性聚合物AM/AA/NCD。采用喹啉、溴乙烷、氟硼酸钠在温和条件下合成了离子液体四氟硼酸1-乙基-喹啉盐([equin]BF4)。AM/AA/NCD溶液与[equin]BF4在50℃下回流,发生复合反应,生成AM/AA/NCD-离子液[equin]BF4复合粘土稳定剂。考察了反应条件对聚合反应的影响,确立了最佳合成工艺。通过膨润土线性膨胀实验,确定了复合粘土稳定剂最佳加量为0.6%,防膨率达到81%。采用X-射线衍射(XRD)考察了复合粘土稳定剂对钠蒙脱土晶层间距的抑制效果,晶层间距从1.89 nm降低到1.66 nm。压入硬度实验表明,AM/AA/NCD-[equin]BF4能有效保持泥页岩岩石强度。     

压裂用粘土稳定剂的研究进展及性能评价方法

压裂技术是一项确实有效的提高采收率的方法。由于粘土易发生膨胀和运移,为了减少对储集层渗透率的伤害,需要在压裂液中加入粘土稳定剂。本文在对粘土稳定剂的分类及特点了解的基础上,对其应用现状、发展趋势及作用机理进行介绍,最后介绍了压裂用粘土稳定剂的性能评价指标和方法。     

有机胺粘土稳定剂的合成及性能评价

以环氧氯丙烷、二甲胺为主要单体,乙二胺为交联剂,合成了3种有机胺粘土稳定剂,采用离心法测定粘土稳定剂的防膨性能及与无机盐复配性能.结果表明,粘土稳定剂EED合成最佳条件为：环氧氯丙烷与二甲胺摩尔比为1∶1,温度为60℃,反应时间为4h,交联剂乙二胺用量为单体总质量的2％.采用交联剂合成的粘土稳定剂EED防膨性能和复配性能优于未加交联剂的粘土稳定剂,稳定剂EED质量浓度为1.2％时,防膨率为88.96％,与无机盐复配后,防膨率进一步提高.     

Investigation of corrosion protection performance of epoxy coatings modified by polyaniline/clay nanocomposites on steel surfaces

In this study, polyaniline (PANI) and polyaniline/clay nanocomposites were prepared via in situ oxidative polymerization. The morphology of nanocomposites structures was investigated by X-ray diffraction (XRD). The chemical structures of PANI and PANI/clay nanocomposites were examined via Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. Polyaniline-based pigments were introduced into epoxy paint and applied on steel substrates. The effect of clay addition and the type of clay cation, including Na⁺ in natural clay (MMT) and alkyl ammonium ions in organo-modified montmorillonite (OMMT), on the anticorrosion performance of epoxy-based coatings was investigated through electrochemical Tafel test, electrochemical impedance spectroscopy and immersion measurements in NaCl solution. The stability of the adhesion of the neat and modified epoxy coatings to the steel surface was also examined. The results indicated that introduction of PANI/OMMT nanocomposite into epoxy paint results in improved anticorrosion properties in comparison with PANI/MMT and neat PANI.     

浅谈注水井防膨效果评价方法

渤海Z油田黏土含量高,水敏性强必须要对储层进行防膨。但目前行业、企业均未对防膨效果评价有明确规定,大量文献也表明目前对防膨效果与评价指标也存在多样性。结合油田近19年实际生产数据分析认为视吸水指法能够较好地体现注水井防膨的实际效果,结合油井端地层压力的变化,综合考虑油水井井况、工作制度,最终能客观评价注水井防膨效果,为油田实施周期性防膨提供依据。