粘土稳定剂
高温粘土稳定剂
高温粘土稳定剂
高温粘土稳定剂是一种用于处理高温粘土的化学品，它具有稳定粘土的性质，使其在高温条件下不容易破裂或变形。
高温粘土常用于高温环境下的建筑、陶瓷和其他工艺品制作中。
然而，由于高温环境的热膨胀和收缩，粘土在烧制过程中容易产生裂纹或变形。
因此，使用高温粘土稳定剂可以改善粘土的稳定性，减少其在高温下的破裂和变形。
高温粘土稳定剂通常是一种添加剂，可以与粘土混合使用。
它可以通过提供额外的结构支撑或增加粘土的粘合力来增强粘土的稳定性。
这些稳定剂的种类和用法取决于具体应用和要求。
高温粘土稳定剂的使用可以提高高温粘土制品的质量和可靠性，减少损坏和浪费。
它在陶瓷工业、建筑业和其他高温工艺领域中得到广泛应用。
黏土稳定剂
黏土稳定剂（液体和固体）
产品概述该产品是由小分子量有机阳离子型聚合物和多种助剂复合而成。
所含高分子有机阳离子聚合物的分子链节中含有多个阳离子基团，能以网络形式强力吸附在粘土的交换点上, 并通过分子间力和氢键力等作用吸附在粘土表面上，具有明显防止低渗储层中水敏性矿物水化膨胀和分散运移对油气层造成的伤害。
该产品具有适用范围广、用法简单、用量少、抗酸、盐液和油水冲刷等特点，广泛适用于低渗水敏油藏注水防膨及活性水、射孔液、酸化液等入井工作液体防膨。
产品用途
主要在注入水、活性水、射孔液、酸化液等入井工作液体中添加。
产品用量及使用方法
1、本产品用量1－2％，用户也可根据需要确定用量。
2、按设计粘土稳定剂用量，在搅拌的条件下，缓慢加入本产品，搅拌均匀后即可使用。
包装及贮运
用塑料桶包装，净重250㎏。
贮存于阴凉、干燥处，有效期二年。
本品为非危险品，运输中按一般液体对待。
压裂液性能评价-粘土稳定剂
压裂液总结压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能，较低的摩阻压降，优秀的支撑剂输送和悬浮能力，而在施工结束后，又能够快速彻底的破胶返排，残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好，对储层造成的潜在性伤害应最小，从而获得较理想的施工效果。
因此，在优选水力压裂所用的工作液时，应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍，对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手，优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。
压裂是油气井增产，水井增注的有效措施之一。
特别适于低渗透油气藏的整体改造。
压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝，能改善储集层流体向井内流动的能力，从而提高油气井产能。
然而，压裂作业中压裂液进人储集层后，总会干扰储集层原有平衡条件，压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用，当前者占主导时，压裂增产，反之则造成减产。
为了获得较好增产效果，就应充分发挥其改善储集层的作用，尽量减少对储集层的伤害。
一、压裂液对油气层的损害压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。
它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。
压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有：一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害；二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害；三是压裂施工过程中的损害。
1．压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害1）压裂液滤液对油层的损害在压裂施工中，向储集层注人了大量压裂液，压裂液沿缝壁渗滤人储集层，滤液的侵人改变了储集层中原始含油饱和度，并产生两相流动，流动阻力加大。
毛管力的作用致使压裂后返排困难和流体流动阻力增加。
如果储集层压力不能克服升高的毛细管力，则出现严重和持久的水锁。
粘土稳定剂
粘土稳定剂粘土稳定剂是一种用于增强粘土性能并提高土壤稳定性的材料。
它在土壤工程中起到非常重要的作用，可以帮助减少土壤的沉降和渗透问题，并提供更强的土壤支撑力。
本文将介绍粘土稳定剂的原理、常见类型以及应用领域。
1. 原理粘土稳定剂能够改变粘土的物理和化学性质，从而提高土壤的稳定性。
它们通过以下几种方式发挥作用：•改变粘土颗粒间的相互关系：粘土稳定剂能够与粘土颗粒表面发生反应，并形成稳定的粘土-稳定剂复合物。
这些复合物能够增强粘土颗粒之间的相互吸附力和结合力，使得粘土成为一个更加坚固的结构体系。
•提供更多的结构支撑：粘土稳定剂能够填充土壤孔隙中的空隙，从而提供额外的结构支撑。
这些填料材料可以改变土壤的孔隙结构，减少土壤的沉降和渗透问题。
•改变土壤的水分特性：粘土稳定剂能够改变土壤的水分特性，使得土壤对水的吸附和保持能力增强。
这样一来，即使在潮湿的条件下，土壤也能够保持较好的稳定性。
2. 常见类型粘土稳定剂可分为有机稳定剂和无机稳定剂两种。
下面是它们的主要特点及应用场景：•有机稳定剂：有机稳定剂主要由有机化合物组成，具有较好的分散性和黏附性。
常见的有机稳定剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等。
它们适用于需要长期稳定效果的工程，如土壤固化、造景和道路建设等。
•无机稳定剂：无机稳定剂是由无机化合物构成的，具有较高的稳定性和抗腐蚀性。
常见的无机稳定剂包括水泥、石灰、硫酸和氯化钙等。
它们适用于需要快速稳定效果和较高强度要求的工程，如土壤灌浆、基础处理和地铁隧道施工等。
3. 应用领域粘土稳定剂在土壤工程中有广泛的应用。
下面介绍几个常见的应用领域：•道路建设：在道路建设中，粘土稳定剂通常用于增强路基和路面的稳定性。
它们能够提供额外的土壤支撑力，减少路基的沉降和路面的翘曲，降低维护成本和延长使用寿命。
•土壤固化：粘土稳定剂在土壤固化中发挥着重要的作用。
它们能够改善土壤的性质，提高土壤的强度和稳定性。
这在工业废弃物填埋场和污水处理厂等场所尤为重要。
粘土稳定剂1
1.1 粘土稳定剂的意义粘土矿物遇淡水膨胀与迁移导致的地层渗透性伤害，是石油生产中的一个严重问题。
许多产油地层含有蒙脱石、伊利石、混合层粘土（主要为伊利石-蒙脱石）和绿泥石，这类粘土及微粒吸水而发生膨胀、剥落和运移，在粘土颗粒重新排列和被扰乱时，一般不可能恢复地层原始渗透率。
所以，对于粘土造成的地层伤害，更主要的是预防而不是事后挽救，因此研究能够抑制地层中粘土矿物膨胀的长效防膨剂，对油田开发具有重要的意义。
注水地层和采油地层常常含有一定数量的可在水中膨胀的蒙脱石、伊利石等，这些粘土矿物在水中的膨胀性是它们的晶体结构所决定的。
例如蒙脱石的晶体结构是一个由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体组成的片状结构，这种片状结构再通过分子间力堆叠在一起。
蒙脱石晶体常常由于晶格取代例如硅为铝取代、铝为镁取代而出现电价不平衡，要在表面上结合一定数量的阳离子以求得补偿。
当蒙脱石与水接触时，水进入蒙脱石的片状结构之间，使这些阳离子解离，片状结构的表面即带上负电。
带负电的片状结构由于静电斥力而自行分开，产生我们通常看到的粘土膨胀。
粘土颗粒随流体迁移，堵塞油层孔道，造成油层伤害[1]。
对此，就必须要使用粘土稳定剂。
粘土矿物广泛存在于油层中，全世界97%的油层都不同程度地含有粘土矿物。
我国大多数油藏属砂岩油藏，也普遍含有粘土矿物。
通常，当油藏含粘土5%～20%时，则认为是粘土含量较高的油层。
如果在开发过程中措施不当，就会造成粘土矿物膨胀、分散和运移，导致渗透率下降，产生地层损害。
在不含见水膨胀型粘土矿物的砂岩地层中，其它微粒也会造成地层损害，这些微粒是可运移的石英微粒和一些非膨胀型粘土矿物高岭石、伊利石、绿泥石及一些混合层粘土等。
因此，对于含粘土矿物和其它微粒的地层，在酸化等措施中合理地采取稳定粘土技术，对于实现油气田的高产稳产至关重要[2]。
大多数低渗透的油、气层都含有粘土矿物质，它们有的是碎屑粘土在沉积作用下沉积下来的，也有矿石在热力、压力的长期作用下形成的，还有在水流流过基岩时，自生的粘土沉积形成的。
粘土稳定剂
粘土稳定剂综述1．背景随着油田的开发，粘土稳定剂的应用越来越广泛，种类越来越多，根据不同的结构及所使用的化学药品不同，在这方面的研制大致可以可分为三个阶段：50年代到60年代后期，主要用无机盐类粘土稳定剂来防膨；70年代主要用无机多核聚合物和阳离子表面活性剂粘土稳定剂来防膨；80年代以后，主要开展了用阳离子有机聚合物粘土稳定剂来防膨。
1.1无机盐类无机盐类粘土稳定剂的种类、特点、使用条件和效果见表1。
表1 无机盐类粘土稳定剂性能对比表种类化学式特点用量使用条件效果钠盐NaCl 易离子化、易水化8~10% 高浓度对粘土有防膨作用，低浓度促使粘土水化、分散运移高浓度有效，易被其它离子置换钾盐铵盐KClNH4Cl离子直径与粘土构造空穴相当，易进入空穴中，结合牢固3~5%pH=3~7时效果较好，与30%甲醇配合使用，效果更好与粘土结合牢固，效果都比较好氢氧化钾KOH易进入粘土空穴中结合牢固，特殊化学作用15~20%温度22~85℃时间24小时比以上无机盐更有效的防膨粘土氢氧化钙Ca(OH)2与粘土反应转化为铝硅酸钙随使用情况而定温度需要高于65℃，配合其它处理剂使用对砂岩中粘土防膨好三氯化铝AlCl3离子电价较高，与粘土吸力强1~2% 无特殊使用条件比其它无机盐防膨好该类粘土稳定剂货源广、价格低、使用维护简单，但它只能暂时防膨粘土颗粒，当油层环境变化时，该类粘土稳定剂发生阳离子交换，使粘土恢复至原来的水敏状态，另外，这类粘土稳定剂不可能像聚合物那样产生多点吸附，因此对防止粘土运移效果不明显。
该类粘土稳定剂主要用在钻井、压裂、酸化等作业中。
1.2无机多核聚合物目前，油田上用于粘土稳定剂的多核羟桥络离子主要有两种：羟基铝和羟基锆。
多核羟桥络离子类粘土稳定剂可作为长效粘土稳定剂使用，能消除微粒运移和粘土水化膨胀的危害，能处理大面积的储层，但耐酸性差，货源不充分，价格偏高。
1.3 Gemini阳离子表面活性剂Gemini阳离子表面活性剂由于在水中可以解离出有表面活性的阳离子，能吸附在粘土颗粒的表面上中和粘土颗粒上的负电荷，因此Gemini阳离子表面活性剂也能做粘土稳定剂。
粘土稳定剂评价方法采用
粘土稳定剂评价方法采用嘿，咱今儿就来唠唠粘土稳定剂评价方法采用这档子事儿！你说这粘土稳定剂啊，那可真是个重要角色呢。
咱先说说这为啥要评价粘土稳定剂呀。
就好比你去挑个好帮手，你不得看看它本事咋样嘛！这粘土稳定剂要是不好好评价，咋知道它能不能在关键时刻发挥大作用呢。
那怎么评价呢？首先啊，得看看它对粘土膨胀的抑制能力。
就好像一场比赛，看看它能不能把粘土膨胀这个小调皮给管住喽。
咱可以搞些实验，把粘土放在不同条件下，加上粘土稳定剂，看看粘土还会不会乱膨胀。
还有呢，它的稳定性也得考量考量。
不能今天表现好，明天就掉链子呀。
这就像你找个朋友，得靠谱不是。
咱可以长时间观察观察，看它是不是一直都能稳定发挥作用。
再一个，它和其他物质的相容性也很重要呀！不能和别的东西一碰到就闹别扭，那可不行。
这就跟人与人相处一样，得合得来才能一起好好做事儿嘛。
另外，它的环保性也不能忽视呀！咱可不能为了解决一个问题又弄出个大麻烦。
要是对环境不友好，那不是给自己找麻烦嘛。
你想想看，要是随便选个粘土稳定剂，结果不好用，那得多闹心呀！就好像你满心期待地买了双新鞋，结果穿上不合脚，那得多别扭。
所以呀，这评价方法可得好好琢磨，不能马虎。
咱得认真对待每一个评价环节，就像给一件宝贝做全面体检一样。
只有这样，才能选出真正好用的粘土稳定剂，让它在该发挥作用的时候大显身手。
你说是不是这个理儿？咱可不能在这上面犯糊涂呀，得把好关，让一切都顺顺利利的。
不然到时候出了问题，后悔都来不及喽！总之，粘土稳定剂评价方法采用可真是个大学问，得好好研究，仔细考量，才能找到最合适的那一个呀！。
粘土稳定剂1
对于粘土稳定剂的综述一.简述粘土矿物广泛存在于油层中，全世界97 ％的油层都不同程度地含有粘土矿物。
粘土矿物主要有蒙脱石、高岭石、伊利石（水云母）、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层六大类。
这些粘土在注水、酸化、压裂过程中碰到水或水基物质就会产生膨胀, 然后进一步分散(如蒙脱石、绿泥石) 或直接分散(如高岭石、伊利石) 成直径小于10L m 的细小颗粒。
在正常情况下, 从上层到下层, 含油储层中蒙脱石含量减少, 伊利石含量增加, 高岭石在一定深度消失, 绿泥石主要分布在深层。
这些粘土矿物多由硅氧四面体和铝氧八面体组成层状结构, 其中蒙脱石由两层硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成, 层间表面均为氧层, 联结力弱, 当与水接触时, 水可进入晶层之间,面晶层表面的可交换阳离子在水中解离扩散, 形成扩散双电层, 使片状结构表面带负电, 晶层之间相互排斥, 带负电的片状结构自行分开, 产生膨胀, 故蒙脱石属膨胀型粘土矿物, 粘土膨胀可引起地层渗透率降低。
高岭石、伊利石和绿泥石或因层间易形成氢键、联结紧密, 水不易进入层间, 或因阳离子交换容量很小, 水引不起膨胀, 一般地属非膨胀型粘土矿物。
在地层流体冲刷下, 非膨胀粘土可分散成片状微粒而运移, 进入地层孔隙, 堵塞喉道, 降低地层渗透率。
我国大多数油藏属砂岩油藏，也普遍含有粘土矿物。
通常当油藏含粘土5 ％～ 20 ％时，则认为它是粘土含量较高的油层。
如果在开发过程中措施不当，就会造成粘土矿物膨胀、分散和运移，从而堵塞地层孔隙结构的喉部，降低地层的渗透性，产生地层损害，堵塞地层孔道，导致地层渗透率的下降。
因此，对粘土含量高、水敏性强的储层，在钻井、固井、注水、压裂、酸化、修井和压井等任何工艺措施中，只要有水基工作液的侵入，都有可能引起水敏伤害。
油层保护中使用粘土稳定剂是保护水敏地层的有效手段。
粘土稳定剂是一种可以有效防止粘土矿物质的水化膨胀和分散转移的物质。
正确使用粘土稳定剂是防止粘土矿物对储层渗透率损害，提高油井产量的有效措施。
小阳离子粘土稳定剂
小阳离子粘土稳定剂小阳离子粘土稳定剂是一种常用的材料，它在很多领域都有着广泛的应用。
它具有优异的稳定性和可调控性，不仅可以用于纳米材料的合成和表征，还可以用于水处理、土壤修复、医药领域等多个领域。
下面我们就来全面了解一下小阳离子粘土稳定剂的特点和使用方法。
首先，小阳离子粘土稳定剂具有良好的稳定性，可以稳定各种颗粒和微观结构。
其由层状的硅和铝氧化物片层组成，片层之间存在弱的静电作用力和范德华力，因此可以形成复杂的结构。
这种特殊的结构使得小阳离子粘土稳定剂具有高度稳定性，不易发生结构变化和破坏。
其次，小阳离子粘土稳定剂具有可调控性，可以通过改变其结构和成分来调节其性质和功能。
通过控制不同阳离子的取代程度和填充物的添加量，可以改变其层间距、比表面积、荷电性等特性。
这样一来，可以根据具体需求来设计合适的小阳离子粘土稳定剂，以实现不同的功能和效果。
在纳米材料的合成和表征方面，小阳离子粘土稳定剂起着重要的作用。
它可以作为模板和载体，用于催化剂的制备、纳米颗粒的合成、材料的功能设计等。
其高度稳定的结构可以有效地控制合成过程中的粒度和分散性，从而得到所需的纳米材料。
同时，小阳离子粘土稳定剂还可以被用于表征材料的结构和性质，如比表面积、孔隙大小等。
在水处理方面，小阳离子粘土稳定剂可以作为一种高效的吸附剂和净化剂。
其层状结构和荷电性能够有效吸附和去除水中的有机物、重金属离子等污染物。
同时，由于其稳定性和可调性，可以通过改变其结构和成分来提高吸附效果和选择性。
因此，小阳离子粘土稳定剂在水处理领域有着广阔的应用前景。
此外，小阳离子粘土稳定剂还可以用于土壤修复和医药领域。
在土壤修复方面，其可以作为一种土壤改良剂，用于修复受到污染的土壤。
通过吸附和固定污染物，可以减少其对环境和人体的危害。
在医药领域，小阳离子粘土稳定剂可以用于药物的载体和控释剂，实现药物的缓释和靶向输送，提高疗效和减少副作用。
综上所述，小阳离子粘土稳定剂是一种具有优异稳定性和可调控性的材料，在纳米材料合成、水处理、土壤修复和医药领域等方面有着广泛的应用前景。
季铵盐粘土稳定剂
可将其分成三类：主链型、侧链型和杂环型。
① 主链型
主链型，即阳离子位于聚合物的骨架上； 例如以环氧氯丙烷和二甲胺为原料合成的PTA粘土稳定剂，产
品结构式如下：
② 侧链型
侧链型，即阳离子位于聚合物的侧链上； 例如以三甲基烯丙基氯化铵和丙烯酞胺为原料合成的侧链型阳离 子聚合物，产品的结构式如下：
③ 杂环型
阳离子基团与粘土矿物晶层，除了靠静电吸附外，还有分子间的
吸附力，或氢键吸附力。阳离子表面活性剂对粘土的防膨性具有
较长的持久性。
三、两种典型季铵盐聚合物的合成工艺
3.1 聚环氧氯丙烷—二甲胺粘土稳定剂的合成
① 聚环氧氯丙烷—二甲胺阳离子聚合物的常规合成方法： 一是通过两种反应物逐步聚合反应，二是通过硫酸钾、亚硫酸钠
移。 ②季铵盐的阳离了极性端占据的空阻很大，可以深入到扩散双电 层内部，直接与粘土颗粒表面的水合负电层产生静电吸附，造成 少量的分子占据很大的表面积。同时空间效应造成了吸附双电层
的加厚，水分子在粘土颗粒表面的吸附大为降低。
③添加稳定剂后，通过阻止水分子与粘土颗粒的接触而抑制粘土
膨胀。另外，通过主剂与其它添加剂的协同作用，也可阻止粘土 微粒的运移，抑制一次堵塞，降低储层的速敏程度。
高志立
一、研究背景
粘土稳定，是低渗透油田开发所面临的一个重要课题，一般
认为膨胀和运移是这些矿物质损害渗透率的两个重要因素。
粘土把水吸入到晶体结构中可以堵塞地层孔道；粘土物质被 外来液体分散，在毛细管的孔隙喉道处形成桥阻或节流点，导
致地层渗透率的下降。
粘土稳定剂的研究可以分为三个阶段：
50年代到60年代后期主要用无机盐类来稳定粘土，
为引发剂的自由基聚合反应。
粘土稳定剂
一、产品概述
在对含有粘土矿物的油层进行水力压裂时，压裂液使得地层岩石结构表面性质发生变化，水相与粘土矿物的接触或地层水相与压裂液水相的化学位差，引起粘土矿物各种形式的水化、膨胀、分散和运移，对储集层的渗透率造成伤害，甚至堵塞孔隙喉道，对压裂处理效果产生极大的影响，因此压裂液中必须加入粘土稳定剂，以增强压后效果。
粘土稳定剂以烯丙基氯和三甲基稀基盐为原料通过缩合聚合反应，合成的一种小分子量阳离子粘土稳定剂。
具有防膨率高、对地层伤害小、配伍性能良好等特点。
可广泛应用于油井压裂、酸化、洗井作业。
二、技术指标
三、使用方法
直接加入到配制好的胍胶液中，推荐用量：0.3%-0.5%。
四、包装、运输与贮存
包装：200L塑料桶，每桶净重200±1kg。
运输：加盖篷布，防日晒、雨淋，避免与腐蚀性物品和尖状物品混运。
贮存：置于干燥、通风库房，避免与腐蚀性的物品混放，保质期2年。
五、安全与防护
皮肤与眼睛接触：立即用大量清水冲洗。
误食：饮足量温水，催吐，就医。
操作保护：戴PVC、PE或橡胶手套。
泄漏：用大量清水冲洗。
季铵盐粘土稳定剂ppt课件
成及应用。
二、季铵盐型阳离子聚合物简介及其防膨机理
2.1 简介： 季铵盐型阳离子聚合物粘土稳定剂，其稳定粘土的能力远远超过无 机盐和水溶性非电解质聚合物，具有用量少、效能高、对地层适应 性强、在酸碱中同样有效的优点。
可将其分成三类：主链型、侧链型和杂环型。
四、应用
4.1 在保护油气层领域中的应用 在完井、修井、增产作业中, 各种工作液进入地层, 不可避免会 引起地层中的粘土矿物水化膨胀、分散运移损害地层。在上述各 种水基工作液中, 添加性能优良的有机阳离子聚合物稳定剂可以 很好地抑制粘土对地层的损害。
4.2 在聚合物防塌泥浆中的应用 现有聚合物泥浆体系, 由于大分子聚合物的大量使用, 普遍存在网 状结构强度大，存在很多不利影响。采用低分子的阳离子聚合物代 替传统的稀释剂，从而较好地解决现有聚合物泥浆存在的恶性循环 问题, 同时进一步增强其防塌能力。
பைடு நூலகம்
① 主链型
主链型，即阳离子位于聚合物的骨架上；
例如以环氧氯丙烷和二甲胺为原料合成的PTA粘土稳定剂，产 品结构式如下：
② 侧链型
侧链型，即阳离子位于聚合物的侧链上；
例如以三甲基烯丙基氯化铵和丙烯酞胺为原料合成的侧链型阳离
子聚合物，产品的结构式如下：
③ 杂环型
杂环型，即在聚合物的骨架上有一个环状结构，阳离子位于环上。
③添加稳定剂后，通过阻止水分子与粘土颗粒的接触而抑制粘土 膨胀。另外，通过主剂与其它添加剂的协同作用，也可阻止粘土 微粒的运移，抑制一次堵塞，降低储层的速敏程度。
阳离子基团与粘土矿物晶层，除了靠静电吸附外，还有分子间的 吸附力，或氢键吸附力。阳离子表面活性剂对粘土的防膨性具有 较长的持久性。
季铵盐粘土稳定剂(课堂PPT)
➢自由基聚合：是在氧化-还原体系引发下，环氧氯丙烷与二甲胺 发生聚合反应，反应按自由基聚合和开环聚合机理同时进行，此 类聚合产物具有链短、阳离子度较高的特点。
10
四、应用
4.1 在保护油气层领域中的应用 在完井、修井、增产作业中, 各种工作液进入地层, 不可避免会引 起地层中的粘土矿物水化膨胀、分散运移损害地层。在上述各种 水基工作液中, 添加性能优良的有机阳离子聚合物稳定剂可以很好
6
③ 杂环型 杂环型，即在聚合物的骨架上有一个环状结构，阳离子位于环 上。 例如以二甲基二烯丙基氯化按和丙烯酞胺合成的杂环型阳离 子聚合物，产品结构式如下：
7
2.2 防膨机理 ①季铵盐聚合物链上的正电离子与粘土表面的低价阳离子发 生阳离子交换，并通过它们之间的范德华力使聚合物牢固地 吸附在粘土颗粒表面，形成一层保护膜，从而抑制粘土的分 散和微粒的运移。
阳离子基团与粘土矿物晶层，除了靠静电吸附外，还有分子间的 吸附力，或氢键吸附力。阳离子表面活性剂对粘土的防膨性具有 较长的持久性。
9
三、两种典型季铵盐聚合物的合成工艺
3.1 聚环氧氯丙烷—二甲胺粘土稳定剂的合成 ① 聚环氧氯丙烷—二甲胺阳离子聚合物的常规合成方法： 一是通过两种反应物逐步聚合反应，二是通过硫酸钾、亚硫酸钠 为引发剂的自由基聚合反应。
季铵盐型粘土稳定剂的合成及应用
高志立
1
一、研究背景
➢粘土稳定，是低渗透油田开发所面临的一个重要课题， 一般认为膨胀和运移是这些矿物质损害渗透率的两个重 要因素。
➢粘土把水吸入到晶体结构中可以堵塞地层孔道；粘土物质被 外来液体分散，在毛细管的孔隙喉道处形成桥阻或节流点，导 致地层渗透率的下降。
粘土稳定剂检索综述
一、粘土稳定剂介绍粘土防膨剂取自（采油用化学剂的研究进展）粘土防膨剂分3类:一类是中和粘土表面负电性的化学剂如聚2-羟基-1, 3-亚丙基二甲基氯化铵聚二烯丙基二甲基氯化铵;另一类是与粘土表面羟基作用的化学剂如二甲基二氯甲硅烷;还有一类是转变矿物类型的化学剂, 如温度在20 ~ 85 e 内,1% ~ 15%的硅酸钾或15% ~ 25%的氢氧化钾可将蒙脱石转变为非膨胀性的钾硅铝酸盐(钾沸石) ; 温度在260~ 310 e 内, 015~ 310mo l/L的尿素或甲酰胺水溶液, 可使膨胀型粘土失去膨胀性。
在3 类粘土防膨剂中, 最后一类是最有发展前景的粘土防膨剂。
粘土微粒防运移剂这是一类桥接吸附于粘土微粒和地层表面的化学剂如聚甲基丙烯酰胺基-1, 3-亚丙基三甲基氯化铵与聚-N-乙烯吡咯烷酮等可分别通过粘土微粒和地层表面的负电性与羟基产生桥接吸附, 将粘土微。
粒固定在地层表面, 达到粘土微粒防运移的目的。
目前油田常用的防膨剂品种很多, 可分为无机化合物和有机化合物两大类, 前者如氯化甲( KCl) 、氧氯化锆( 或称次氯酸锆, ZrOCl 2·8H2O) 、多羟基氯化铝[ Al 6( OH) 12Cl6]等, 后者如聚季铵、改性聚季铵、阳离子聚丙烯酰胺等。
这两者防膨剂各有优缺点。
无机防膨剂的优点是耐温性较好, 缺点是防膨效果较差, 用量大, 有效期短; 现有的有机防膨剂优点是防膨效果较好, 用量较少, 有效期较长, 缺点是耐温性较差（取自：稠油油藏新型抗高温防膨剂研制）有机缩膨剂仅在弱酸环境下有效。
粘土稳定剂的类型特点目前, 粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类[ 17] :( 1) 无机盐、无机碱类, 这类粘土稳定剂的特点是价格低廉, 使用方法简单, 短期防膨效果较好,缺点是防膨有效期短, 且对抑制微粒运移效果较差[ 18] 。
( 2) 无机聚合物类, 其优点是价格较低且有效期较普通无机盐长, 其缺点是不适合于碳酸盐岩地层, 且仅能在弱酸条件下使用。
注水用粘土稳定剂标准
注水用粘土稳定剂标准
注水用粘土稳定剂的标准主要包括以下几个方面：
1. 外观要求：注水用粘土稳定剂的外观应为无色或微黄色的固体粉末状。
2. 化学成分：粘土稳定剂应主要由高岭土（Kaolin）等粘土矿物组成，不含有有害物质和重金属。
3. 粒度：粘土稳定剂的粒度应为细粉末状，通过筛网分析后，多数颗粒的粒径应在0.1-50微米范围内。
4. 水分含量：粘土稳定剂的水分含量应控制在一定范围内，通常应小于10%。
5. 吸水性：粘土稳定剂应具有一定的吸水性能，能够吸收注水过程中产生的水分，增加砂土的黏结性和稳定性。
6. 粘结性：粘土稳定剂应具有良好的粘结性能，能够与砂土颗粒发生化学反应或物理吸附作用，形成具有一定强度和可塑性的土壤体。
7. 稳定性：注水用粘土稳定剂应能够稳定土壤体的结构，减少水分对土壤的侵蚀和颗粒间的运动，提高土壤的抗冲刷能力。
总之，注水用粘土稳定剂的标准主要包括化学成分、外观、粒
度、水分含量、吸水性、粘结性和稳定性等指标。
具体的标准可以根据实际使用要求和地方标准来确定。
粘土稳定剂
粘土稳定剂引言粘土稳定剂是一种在土壤工程领域中被广泛应用的化学物质。
它可以显著提高粘土土壤的工程性能，使其具备更好的稳定性和可塑性。
本文将介绍粘土稳定剂的定义、分类、工作原理以及应用领域等方面的内容。
定义粘土稳定剂，顾名思义，是一种用于稳定粘土土壤的化学物质。
它可以通过与粘土颗粒相互作用，改变土壤的物理和化学性质，从而提高其工程性能。
粘土稳定剂通常以固体或液体形式存在，根据其成分的不同，可以分为有机和无机两种类型。
分类有机粘土稳定剂有机粘土稳定剂主要是指一些具有较高碳含量的化合物，例如聚合物、有机酸等。
这些化合物能够通过与粘土颗粒间的化学键形成作用，增加土壤的抗压强度和抗剪强度。
常见的有机粘土稳定剂有乙烯基聚合物、聚丙烯酰胺等。
无机粘土稳定剂无机粘土稳定剂一般是指一些无机盐类和化合物，例如铝盐、钙盐等。
这些化合物可以通过与粘土颗粒上的电荷相互吸引，形成胶体颗粒，从而提高土壤的可塑性和稳定性。
常见的无机粘土稳定剂有硫酸铝、氯化钙等。
工作原理粘土稳定剂的工作原理主要分为两个方面：物理作用和化学作用。
•物理作用：粘土稳定剂可以改变粘土颗粒之间的相互作用力，增强颗粒间的结合力。
它可以通过吸附在粘土颗粒表面形成的胶体颗粒，增加土壤的胶结性和粘聚力。
•化学作用：粘土稳定剂与粘土颗粒之间可以发生化学反应，改变土壤的化学性质。
这些化学反应可以引起粘土颗粒的胶凝和交联，从而提高土壤的强度和稳定性。
应用领域粘土稳定剂在土壤工程中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：道路建设粘土稳定剂可以用于道路基层和路基的改良。
它可以提高土壤的抗压强度和抗剪强度，减少路基的沉降和变形，延长道路的使用寿命。
堆填区工程在垃圾堆填区的工程中，粘土稳定剂可以改善土壤的可塑性和稳定性，减少渗漏和地下水污染的风险。
水利工程粘土稳定剂可以用于水利工程中的土石坝、堤坝、堰塞坝等结构物的建设。
它可以增强土石的稳定性，提高工程的安全性和可靠性。
其他工程领域粘土稳定剂还可以应用于港口工程、铁路工程、土地填埋场等其他工程领域，以提高土壤的工程性能和稳定性。
粘土稳定剂检测标准
1
本标准的起草参照了《SY/T5762-1995 压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法》和《SY/T5971-1994 注水用粘土稳定剂性能评价方法》中“溶解性”、“配伍性”和“防膨率”的评价方法，对防膨性能指标“膨胀体积”、“高温膨胀体积”和耐水洗性能指标“耐水洗率”分别制定了具体的技术要求。
本标准适用于油田油水井、完井、修井、注水、酸化压裂及注蒸汽用粘土稳定剂的准入、采购、质量监督检验、入库验收和性能评价。不适用于KCl等无机类粘土稳定剂的质量检验。
12
下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
本标准是对Q/SH0053-2007的修订，主要修订内容如下：
——将“防膨率”改为“膨胀体积”；
——将防膨率测试方法由“页岩膨胀仪法”改为“离心法”；
——加入了“高温膨胀体积”指标；
——加入了“耐水洗率”指标。
本标准于2007年3月首次发布，本次为第1次修订。
本标准自实施之日起，同时替代Q/SH0053-2007。
i)滚子加热炉：室温～300℃，温度误差±2 ℃；
15
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)瓜胶粉：符合Q/SH 0050-2007标准中的要求。
16
16.1
6.1.1粘土稳定剂溶液配制：称取一定量粘土稳定剂(精确至0.0lg)，用蒸馏水配制为2%溶液。
6.1.2高温粘土稳定剂溶液配制：称取一定量高温粘土稳定剂(精确至0.0lg)，用蒸馏水配制为4%溶液。
表1技术要求
项目
防膨剂和粘土稳定剂
防膨剂和粘土稳定剂
首先，让我们来看看防膨剂。
防膨剂是一种用于减少土壤膨胀性的化学品。
土壤在受水浸泡或受到湿润条件影响时会膨胀，这种膨胀可能导致建筑物或基础结构的损坏。
防膨剂的作用是通过改变土壤中粘土颗粒的性质，减少其对水的吸收能力，从而减少土壤的膨胀性。
这些化学品通常是有机物或聚合物，它们可以与土壤颗粒发生化学反应，改变土壤的物理性质，使其更加稳定和可靠。
接下来是粘土稳定剂。
粘土稳定剂是一种用于改善粘土土壤工程性能的化学品。
粘土土壤在受水浸泡或受到湿润条件影响时会变得松软和易变，这对工程建设和基础设施的稳定性构成威胁。
粘土稳定剂的作用是通过与土壤中的粘土颗粒结合，形成一种稳定的结构，从而提高土壤的承载能力和抗变形能力。
这些化学品通常是水泥、石灰、煤灰等无机物质，它们可以与土壤中的粘土颗粒发生化学反应，形成稳定的胶结结构，使土壤变得更加坚固和耐久。
总的来说，防膨剂和粘土稳定剂在土壤工程和建筑材料领域中都扮演着重要角色，它们通过改变土壤的化学和物理性质，提高土壤的稳定性和可靠性，从而保障工程建设和基础设施的安全和可持续发展。
在实际应用中，选择合适的防膨剂和粘土稳定剂对于工程
质量和效果至关重要，需要根据具体的工程条件和土壤特性进行合理的选择和使用。
粘土稳定剂的作用
粘土稳定剂的作用
1.吸附剂：吸附剂可以通过吸附作用增加粘土的黏性，从而提高其流变性和稳定性。
常见的吸附剂包括有机物质、高分子聚合物和表面活性剂等。
这些吸附剂通过与粘土中的水分子形成氢键或范德华力，从而形成水合层，使粘土颗粒之间的粘附力增加，提高抗剪强度。
2.离子交换剂：粘土稳定剂中的离子交换剂可以通过与粘土颗粒中的离子发生离子交换反应，从而改变粘土颗粒之间的静电排斥作用，增加其抗剪强度和粘结力。
常见的离子交换剂包括季铵盐、磺酸盐和碳酸盐等。
这些离子交换剂与粘土中的离子重新组合，形成更为稳定的离子结构，使得粘土体的结构更加紧密，从而提高其稳定性。
3.颗粒填充剂：颗粒填充剂可以填充粘土颗粒之间的空隙，形成一种网状结构，提高粘土的强度和稳定性。
常见的颗粒填充剂包括砾石、石粉和长短纤维等。
这些颗粒填充剂通过与粘土颗粒相互作用，形成一种三维骨架结构，增加了粘土体的内聚力和抗压强度。
4.化学反应剂：化学反应剂可以通过与粘土中的各种化学成分发生化学反应，形成新的化合物或结构，从而提高粘土的稳定性和强度。
常见的化学反应剂包括硅酸盐、硼酸盐和钙化合物等。
这些化学反应剂与粘土中的矿物质或水合物发生反应，形成胶凝物，使得粘土体的结构更加稳定，提高了其抗压强度和耐久性。
总体来说，粘土稳定剂可以通过吸附机制、离子交换机制、颗粒填充机制和化学反应机制等多种途径，改善粘土体的稳定性和强度。
不同的粘土稳定剂具有不同的作用机制和适用范围，在工程实践中需要根据具体情
况选择合适的粘土稳定剂，并根据实验数据和经验进行剂量和混合比的确定，以达到最佳的稳定效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
HMD-10粘土稳定剂
一、产品介绍
HMD-10粘土稳定剂是一种有机阳离子聚合物的复合物，分子链节含有多个阳离子基团，能以网络形式强力吸附在粘土的交换点上，并通过分子间力和氢键力等作用，牢固吸附在粘土表面。
该产品具有明显防止储层中粘土矿物水化膨胀和分散运移的作用，使油田注水的视吸水指数大幅度提高。
产品分子量适当，可适用于高渗和低渗油气层；而且其独特的刚性结构，能进入粘土矿物层间，在多种化学力的作用，达到高效稳定作用。
该产品性能稳定，使用浓度低，现场使用方便简单，可广泛应用在注水、压裂或酸化作业中的防膨预处理。
二、主要用途
本品主要应用于油田注水、压裂酸化前对地层进行预防膨处理。
HMD-10粘土稳定剂与注入水同时注入井中。
HMD-10分子中的亲水基团与毛细管壁粘土和页岩发生化学反应以化学键牢固的结合，亲油基团在外，在毛细管表面形成一层保护膜，使毛细管畅通，防止毛细管堵塞。
已堵塞的毛细管也能被打通，确保石油能畅通流入生产井，从而提高石油采收率。
HMD-10粘土稳定剂在强酸环境中仍能与毛细壁和页岩以化学键牢固结合，防止毛细管壁页岩和粘土吸水膨胀、分散、运移，打开毛细管，使之永久性的畅通，确保石油流入采油井，从而提高石油采收率。
三、技术指标
四、使用说明
1、本产品极易溶于水。
在作业液或注水液中，待其它药品加入完毕循环后，再加入本产品，循环均匀即可使用。
2、施工：可按一般钻井、压裂、酸化、压井注水程序方法进行。
3、在注水中加入0.5-2%的HMD-10粘土稳定剂，起到较好的防膨效果。
4、在酸化液或压裂液中加入0.5-2%的HMD-10粘土稳定剂能起到较好的粘土稳定效
果。
五、安全与保护
1、该产品无毒、无腐蚀性、无刺激性、非易燃品、对人体不会产生伤害。
2、在使用过程中，应穿工作服，戴上乳胶防护手套。
3、该产品具有微碱性，如不慎与皮肤接触，应用清水清洗。
六、包装贮存和运输
1、塑料桶包装，每桶25kg、50kg、200kg。
运输时应防止曝晒、雨淋和撞击，贮存在阴凉、干燥的库房内。
2、产品保质期为一年，超过保质期，经检验合格后方可使用。
3、按无毒非危险品运输。