新型双季铵盐抑砂防膨剂性能评价及作用机理探讨

针对疏松砂岩储层酸化后速敏增强、易出砂等问题,研制出了一种以聚醚胺、季铵化试剂、AMDMDAAC共聚物等为原料,具备抑砂、防膨、缩膨功能的新型双季铵盐抑砂防膨剂。通过室内实验,对所研制的新型双季铵盐抑砂防膨剂进行了性能评价,在此基础上开展了作用机理探讨,结果表明该新型抑砂防膨剂与酸液配伍性良好,其抑砂、抗冲刷、防膨、缩膨等性能明显高于市场同类产品,可作为酸化添加剂在疏松砂岩酸化解堵作业中使用,也可单独作为抑砂防膨剂在油井转注、水井试注中使用。     

低聚季铵盐型黏土稳定剂的合成与性能评价量

实验以1,2-二溴乙烷(EDB)和N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为原料合成了一种水溶性低聚季铵盐型黏土稳定剂。最佳合成工艺条件为:反应温度70℃,反应时间8h,n(EDB)∶n(TMEDA)=1∶1,收率77.1%。研究表明,在黏土稳定剂质量分数为1%时,防膨率可达到89.8%;在质量分数1.5%时,缩膨率最高可达50.3%;而产物在持久防膨性能方面相对于无机黏土稳定剂表现出明显的优势。     

防膨剂BHFP-02性能评价及现场应用

油田大规模注水导致注水井黏土膨胀,无法满足油藏开发过程中的配注量,直接影响到油井的产量。加入防膨性能优异的防膨剂可防止黏土水化膨胀,还可恢复长期注水造成的水化膨胀伤害。试验优选了防膨剂及其用量,考察了防膨剂的防膨性能。结果表明,阳离子季铵盐聚合物BHFP-02防膨效果优异,抗冲刷能力强,BHFP-02防膨剂质量分数3%为最佳用量。分析了防膨剂的防膨机理。通过对防膨剂防膨段塞浓度设计,并在渤海S油田现场施工中采用了三段塞浓度梯度降低处理方式,作业后对注水井黏土起长期保护作用,有效抑制黏土矿物水化膨胀,达到注水井防膨作业的目的。     

耐高温黏土防膨剂制备与基本性能

黏土防膨剂是压裂液体系中不可缺少的核心添加剂,其作用是能够有效抑制黏土膨胀、增加地层渗透率、提高原油采出率、防止黏土微粒运移,因此具有广阔的应用前景。研究以浓盐酸、三甲胺为主原料,合成了有机铵盐正离子,并加入长链脂肪酸酯,在一定温度下复合无机盐氯化钾,制备出黏土防膨材料。通过红外光谱、热重/差热分析、X射线衍射等对其结构进行表征,并对黏土防膨材料的基本性能进行了研究。结果表明,当浓盐酸与三甲胺的质量比较大时,产品防膨效果较好,且具有很好的耐高温性。将防膨材料以25%的质量分数配制成防膨剂,当防膨剂质量分数为2%时,防膨率达94.6%,该产品具有良好的防膨效果。     

王庄油田蒸汽驱SL-2黏土稳定剂的应用

王庄油田蒸汽驱现场常用SL-2型黏土稳定剂进行防膨.通过不同浓度、温度系列筛选及岩心流动实验,对其性能进行了评价.确定了最佳应用质量分数为1.0％,注入体积0.75～1.0 PV时,SL-2防膨率83.0％,岩心渗透率保留率达87％以上,防膨有效期达50 PV.实验表明,SL-2防膨剂属耐温、高效型防膨剂,非常适合强水...     

复合型防膨剂与压裂液配伍性研究

防膨剂作为压裂液必要添加剂用于防止黏土水化膨胀和分散运移对储集层造成伤害。但是如果防膨剂与压裂液不配伍,会导致压裂液性能改变,不能满足作业要求。因此,采用双子季铵盐与SY-1、SY-2复配防膨剂测定其性能,并研究复合型防膨剂与压裂液配伍性。结果显示:XYNW-1复合型防膨剂在常温、90℃及140℃的条件下防膨率都高于80%;加量0.5%时该防膨剂与油气井压裂液的其他添加剂配伍性良好;加0.5%防膨剂的压裂液防膨率高于80%,并且能够保持良好的耐温性能、高温抗剪切性能和破胶性能。     

环氧氯丙烷/二乙烯三胺黏土稳定剂的合成与评价

在钻井、水力压裂、注水等过程中,地层中的黏土矿物易发生水化膨胀和运移,影响油井产能。针对黏土膨胀的问题,室内合成了一种小分子量有机胺类黏土稳定剂ETP-1,对反应的合成条件进行了优化,通过红外光谱检测确认了合成产物的结构,并对其抑制黏土膨胀和颗粒分散的能力进行了评价。实验结果表明：1)ETP-1的最佳合成条件是二乙烯三胺与环氧氯丙烷摩尔比为2∶1,反应温度为75℃,反应时间为2.5 h。2)最优条件下合成的ETP-1黏土稳定剂在2%加量下防膨率为86.67%,可在100℃下保持良好的防膨率,且具有良好的耐冲刷性能。3)与无机盐复配后,防膨效果明显提高,与CaCl₂按1∶1比例复配,用量1%时防膨率达到92.22%,且其长效性较无机盐有了明显提升。4)岩屑回收实验和扫描电镜分析结果证明,ETP-1具有抑制黏土颗粒分散的作用。该实验中所取得的成果认识,可为小分子量阳离子型黏土稳定剂分子的设计、合成和评价提供参考。     

多羟基有机铵黏土防膨剂的合成及应用

以三乙醇胺和溴丙烯为原料,采用无溶剂法合成了一种新型多羟基有机铵黏土防膨剂——三羟乙基烯丙基溴化铵(TAAC)。采用均匀设计法,对反应温度、反应时间及n(溴丙烯)∶n(三乙醇胺)等影响因素进行了考察。采用离心法测试、滚动回收实验、粒度分析、XRD和FTIR等手段对防膨剂的防膨性能进行研究。表征结果显示,TAAC的加入可明显增加膨润土的颗粒粒径,有效拉近晶层间距,并排挤晶层间水。通过季铵盐与羟基的协同吸附作用,使TAAC牢固地吸附于黏土表面,起到了良好的防膨效果。实验结果表明,TAAC的最佳合成条件为:n(溴丙烯)∶n(三乙醇胺)=1.5、反应时间26 h、反应温度40℃,TAAC产率可达94.3%。     

压裂液用黏土防膨剂的合成与防膨效果

黏土防膨剂是压裂液体系中不可缺少的核心添加剂,能有效抑制黏土膨胀、防止微粒运移、增加地层渗透率。以浓盐酸、三甲胺为主原料,合成三甲胺盐酸盐,并在弱碱性条件下滴加环氧氯丙烷生成有机阳离子聚合物,最后在60℃下与无机盐氯化铵反应,得到淡黄色的黏土防膨剂。通过红外光谱、热重/差热分析、X射线衍射分析对其结构进行表征,考察了反应原料、防膨剂加量对防膨效果的影响。结果表明,随有机阳离子聚合物加量增大,防膨率提高,有机阳离子聚合物加量以0.9%为宜。有机阳离子聚合物加量相同时,随环氧氯丙烷与三甲胺盐酸盐质量比的增大,防膨率增加;当二者的质量比为2:1时,加量为0.35%、0.6%、0.9%聚合物的防膨率分别为85.87%、87.07%、89.58%,防膨效果较好。当黏土防膨剂加量为0.4%时,防膨率达90%以上;加量增至0.8%时,防膨率达94.1%,防膨效果良好。     

稠油油藏用防膨抑砂剂的研制与性能研究

防膨抑砂剂是用来防止储层黏土膨胀及抑制地层砂分散、运移的稠油油藏用核心添加剂。以丙烯酰胺、三甲基烯丙基氯化铵为原料,70℃下反应4 h,得到防膨抑砂剂产品。通过红外光谱、热重/差热分析对其结构进行表征,考察了反应原料、防膨抑砂剂加量对防膨效果、抑砂效果的影响。结果表明,随丙烯酰胺与三甲基烯丙基氯化铵质量比的减少,防膨率增加,当丙烯酰胺与三甲基烯丙基氯化铵质量比为7:3时,加量为0.5%的防膨抑砂剂产品防膨率为94.90%,冲出地层砂的砂粒运移程度为未处理前的4.04%。而随防膨抑砂剂加量的增大,防膨率提高,防膨抑砂剂加量以0.5%为宜。由岩心伤害性能评价结果,在30℃、120℃温度下,防膨抑砂剂对岩心渗透率伤害率较小,均小于10%。