一种新型粘土稳定剂的研究

（ ） Ｎ １ 土 稳 定 剂 不 会 造 成 岩 心 伤 １ Ｌ Ｗ一 粘 害 ，在 注 入 大 量 淡 水 后 仍 具 有 很 强 的 抑 制 粘 土 水 化 膨 胀 作 用 ，岩 心 的 渗 透 率 保 持 率 在 ９％ ５ 以 上 ，抗 冲刷 能 力 强 ， 具有 长 效 稳 定 性 能 。 （ ） Ｎ 一 适 应 性 强 ， 作 为 粘 土 稳 定 剂 在 ２ ＬＷ １ 酸 化 工 艺 中 ， 有 效 率 高 ， 有 效 期 长 ， 具 有 较
１ ０ Ｙ Ｐ １ 排 剂 ）， 各 取 １ ０ Ｌ ３ Ｏ Ｌ Ｗ １ ．％ Ｚ － 助 ０ ｍ 与 ． ％ Ｎ 一
文◎
引 言
南 红 Ｎ ｉ 林 木２ 杨 红 ２ 宋 岩 ２ （ 中 国石 化 胜 利 油 田公 司 东 辛 采 油 厂 山东 东 营 ｉ ２ 利 石 油 管 理 局 油 气 集 输 总 厂 山东 东 营 ） 胜
８． １６
７ ． ５１
４ ． ５４
土在水 中的膨胀体积 ，ｍ ：Ｖ为膨润土在煤油 Ｌ 中的 膨 胀 体 积 ，ｍ 。 Ｌ （） 胀 仪 法 ２膨 称 取ｌ ｇ Ｏ 粘土 装入测筒 ，用岩心 压力仪加 压 ４ Ｐ ， 稳 压 ｌｍ ｎ 出测 筒 备 用 ： 安 装 测 筒 Ｍａ Ｏ ｉ取 在 膨 胀 测 试 仪 器 主 机 上 ，调 零 ； 加 入 稳 定 剂 水溶 液浸 泡该岩 心 ，启动记 录仪 ， 当膨 胀 曲 线呈垂线时 ，纪录 岩心膨胀 高度Ｈ ，用 同样 的 方 法 测 得 岩 心 在 水 中 的膨 胀 高度 Ｈ及 在 煤 油 中 ２ 的膨 胀 高 度 Ｈ。 防膨 率 按 公 式 （） 算 。 ２计
防膨率（） ％ 离心法 膨胀仪法
８ ． ８３
８ ２ ２． ８ ４ ３． ８ ．８ ３
抑砂性能 浊度
６ ． ８２
７８ ３ ． ８０ １ ． ７ ４ ２．
土膨胀体积ｖ。分别加 入蒸馏 水，煤油至ｌ ｍ ＯＬ 取 代 粘 土 稳 定 剂 溶 液 ， 测 定 粘 土 在 水 和 煤 油 中的膨 胀 体 积Ｖ 、Ｖ 。防膨 率 按 公式 （ ） 。 。 １ 计 算。 防膨率 马 ｘ 。％ １。 （） １
心流动实验 ， 将 粘 土 稳 定剂 处 理 后 的 岩
心 ，经 长 期注
３ ％￣ －￣ ０的低伤害多元复台酸 ０Ｌ＃１２％
．
３ ０
１０ ５
清 透 ， 沉 矩 应 生 澈 明 无 淀， 发
精澈透明 ，无沉淀 ，无反应发生
表２ ． Ｉ Ｉ １ 与胜利＿ ￣－ 曲
＋ 。
８ ．３ ７ ５ ８ ．６ ７ ７
（ ３： 的 苯 用 １
ｋ （０ Ⅲ） １～ ２
９ ３ ．６ ９ ４ ２
９ ３ ．８ ９ ４ ．８
Ｋ（０ ） ２１一
８２ ．３ ７２ ．８
８２ ．１ ８３ ．２
＋ 精 抽 提 洗 酒 油 ） 好 的 岩 心
注 入 纯 粱 地 层
心 中注 入ｌ ～ １Ｐ 粘 土稳定剂 溶液 ，停泵放 Ｏ ５Ｖ 置 １ ～ １ｈ 以５ ３ ｍ ／ ｉ 的大 流 量 向岩 Ｏ ２； 、 、２ Ｌ ｍ ｎ 心 中注 入 淡 水 驱 替 ｌ ０ ，再 以 ０ ２ ｍ ／ ｉ 的 ２ｈ ． ５Ｌｍ ｎ 流量注 入纯梁 地层 水驱替 ８ ，测试岩 心最终 ｈ
二 ， 一 Ⅳ
ＦＪ ０ Ｓ－３
ＬＮ １ Ｗ－
９． ０４
９ ．３ ３
８ ． ２７
９ ．４ ０
７ ． Ｏ３
６２ ７ ．
３ ． ８５
３ ２ ２．
Ｗ ９ Ｆ ￣ Ｄ Ｅ Ｉ ｇ ＤＹＩ ｆＪ０ ３等产品均尚眭翻浦田生产或 宣 裁鬻甬产品． 模 拟 的 方 法 注 Ｓ －１ Ｇ － ． Ｉ，∞一 ． Ｑ － ． Ｓ －
接经济效益 。
通 过 岩
３ＯＬＷ Ｉ￣ 土酸 ．％Ｎ－＋ ，
称 取 ０ ５ 膨 润 土 粉 ， 装 入 １ ｍ 离 心 管 ．ｇ ０Ｌ 中 ，加 入 ｌ ｍ 粘 土 稳 定 剂 溶 液 ，充 分 摇 匀 ， ＯＬ 在室温 下存放 ２ ，放入离 心机 内， 以１０ｒ ｈ ５Ｏ ／ ｍｎ ｉ 离心分 离 １ｍｉ ，停机读 取离 心管 内膨 润 ５ ｎ
一
种 新 型 粘 土稳 定 剂 的 研 究
在 常 温 、 常 压 和 １Ｏ 、 高 压 的 条 件 下 ， ５℃ 分 别采用 ３ 酸 液体 系 （ 方 分别为 １％ Ｃ ， 种 配 ５ Ｈ １ 常 规 土 酸 和 ２ ％ 低 伤 害 多元 复 合 酸 ） 其 它 酸 ０的 ＋ 液 添 加 剂 （ ． ％ Ｌ 一 络 合 剂 、２ Ｏ Ｙ Ｎ 凝 １ ５ＹＬ １ ．％ Ｊ胶 剂 、 １ Ｏ Ｙ Ｈ １ 蚀 剂 、０ ５ Ｙ Ｘ ３ 洗 剂 、 ．％ Ｓ 一缓 ．％ Ｑ一 清
１３ 主 要 测 试 方 法 ． （） 离 心 法 １
表１ Ｉ １ Ｌ ｍ－ 与酸液及添加剂的配伍． 性
配方 温度 （ ℃） 现象
３０ ＬＮ １ １５旺ｃ ％ Ｗ＿＋ ，｛ｌ
．
３ ０
１０ ５ ３ ０ １０ ５
渭 透 甑淀， 反 发 澈 明， 无 应 生
清澈透 明，无沉淀 ，无反应发生 清澈透明，无沉淀 ，无反应发生 清澈透明，无沉淀 ，无反应发生
２ 、实验结果与讨论 ２ １与酸液及添加剂的配伍性 ．
率 ｋ ： 再 以 相 １ 同 的流 量 向 岩
井 等 任 何 工 艺 措 施 中 ， 只 要 有 水 基 工 作 液 的 侵 入 ，都 有 可 能 引 起 粘 土 矿 物 水 化 膨 胀 、 运
移 ， 堵 塞 孔 吼 ， 对 储 层 渗 透 率 造 成 巨大 的 伤 害 。 本 文 合 成 的 新 型 聚 季 铵 型 阳 离 子 粘 土 稳
将纯 梁 油 田纯２ － ２ 采 出水 与粘 土稳 ３２井
２ ３ 防 膨 率 ． 根 据 石 油 天 然 气 行 业 标 准 Ｓ ／ ５ ７ ９ ＹＴ ９卜 ４ 移。 ３ 、结 论
注 水 用 粘 土 稳 定 剂 评 价 方 法 ６ 规 定 ，分 别 用 的 离 心 法 和 膨 胀 仪 法 测 定 １ Ｏ 合 成 产 品 溶 液 对 ．％
水 ， 流 量 为
０２ｍ／ ｉ， ． ５ Ｌ ｍ ｎ
防膨率 ２ 防膨率 Ｂ 万
。％ 。
（） ２
樊 ２— ２— ３７ ４５
樊 ２— ２— ３７ ４６
ＤＷｌ Ｑ
Ｆ Ｊ ０ Ｓ 一３
９ ３ ．２
９ ３ ．６
７５ ．２
７３ ．１
８ ．９ ０ ６
７ ．０ ８ １
测 其 基 础 渗 透
然 而 Ｌ Ｗ １ 岩 心 伤 害 最 小 ，渗 透 率 保 持 率 Ｎ一对 最 高 ， 为 ９ ． ３ ， 说 明Ｌ Ｗ １ 有较 好 的 耐 冲 ５２％ Ｎ一 具 刷 能力 ，处理 岩心 具有长 效性 。这是 因为 ，
定剂 具有配 伍性 好 、抗 冲刷 能力强 、作用 效 果持 久 、耐 高温 等特 点，可用 在注 水、酸 化 等 作 业 工 艺 中 。 其 分 子 链 上 既 有 能 中 和 粘 土 负 电荷 的 阳离子 ，又有 能吸 附于粘 土颗粒 的 非 离 子 基 团 ， 从 而 抑 制 粘 土 膨 胀 和 分 散 ， 起 到稳定粘土颗粒的作用。 １ 、实 验 部 分 ｉ １主 要 试 剂 及 仪 器 ． 主 要试剂 ：丙烯 酰胺 （Ｍ ，分 析纯 ；二 Ａ） 甲基二烯丙基 氯化铵 （Ｍ Ａ Ｃ ，６ ％ Ｄ Ｄ Ａ ） ０ 水溶 液 ， 聚合级 （ 低温 储存）；氧 化剂 ，分析 纯；还 原 剂 ，分 析纯 ；乙二胺 四 乙酸二钠 （ Ｄ Ａ Ｅ Ｔ ）， 分析纯。 主 要 仪 器 ：Ｎ 一 １ 岩 膨 胀 仪 ｉ Ｇ 一 型 Ｐ０ 页 Ｗ Ｉ ２ 浊度仪；岩心流动实验装置 。 １２ Ｌ ｗ １ 土 稳 定 剂 的制 备 ． Ｎ 一 粘
好 的 增 产 增注 效 果 。
膨润 土 的防膨 率 ，并与胜 利油 田常用粘 土稳 定 剂 作 对 比实 验 ， 实验 结果 列 于表 ２ 。
２ ４ 长 效 性 测 试 ．
粘 土 防膨剂 的长 效性 即有效 期 ，指防膨 剂 处理地层 以后 ，能有效 地防止 粘 ±水化膨 胀 的 时 间 ， 若 起 防 膨 作 用 的 时 间 越 长 ， 则 防 膨 剂 的长 效 性 越 好 ，长 效性 的好 坏 亦 决 定 着 粘 土 防 膨 剂
是 ： 用 平 流
泵 对 已 处 理 岩心号
樊 ２— ２— ３７ ４１ 樊 ２— ２－ ３ ７ｑ２
樊 ２— ２－ ３ ７４３ 樊 ２— ２— ３７ ４４
表３
１ 粘土稳定剂 ％
Ｓ一１ Ｗ ９ ＦＷｉ Ｇ —
ＤＥ Ｔ Ｇ － Ｄ９
初始 透
透
渗透率保持率 ）
８ ．３ ７ ９ ７ ．８ ７２
进 行 配 伍 性 实 验 ， 常 温 下 放 置 三 天 ， 高 温 放 置 ６ 时 ，观 察 有 无 沉 淀 、分 层 、 浑 浊 现 象 ， 小
由表 ３ 知 ，粘 土 稳 定剂 处 理 岩 心 后 ，经 可 长期 注入水 冲刷 ，岩心 渗透率 都有所 下降 ，
结果 见表１ 。实 验 结 果 表 明 ，酸 液 澄 清 透 明无 沉 淀 ， 无 分 层 ，说 明Ｌ Ｗ ｌ 酸 液 及 添 加 剂 具 Ｎ —与 有 良好 的配 伍 性 。 ２ ２ 与 地 层 水 的 配 伍 性 ．
是否高效及直
合瓶 中，搅拌 充分溶解 ，冰 水浴中降温 （Ｏ ２ ℃ 以下 ） 通 氮 气 除 氧 ，加 入 引 发 剂 ，密 封 聚 合 后 瓶 ，低 于 ２ ℃ 下 恒 温 反 应 ３ ， 升 温 至 ４ ℃ 再 Ｏ ｈ Ｏ 反 应 ６ ８ ， 得 到 具 有 弹 性 的 透 明胶 状 体 ， 造 ～ ｈ 粒 ， 干 燥 粉 碎 即 为 ＬＷ １ 土 稳 定 剂 。 Ｎ一粘