低滲油藏用小分子量的雙子陽離子型防膨劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及陽離子型防膨劑，特別是一種低滲油藏用小分子量的雙子陽離式型防膨劑的制備方法。選取二鹵代烷和叔烷，兩者的摩爾比是1：2～3；在反應壓力0～0.30MPa，反應溫度90℃～150℃，相轉移催化劑條件下合成得到分子量為200～1000雙子陽離子型防膨劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點在于：它分子量較小，在200～1000范圍，防膨劑對低滲油藏不會造成滲透率的降低。另外由于其分子結構為雙子型，一個分子中含有兩個陽離子親水基團，在油藏粘土上的吸附能力很強，不僅強烈抑制粘土水化膨脹，而且儲層流體及外來液體很難將其沖洗下來并帶走，對粘土穩(wěn)定的作用是持久的。
【專利說明】低滲油藏用小分子量的雙子陽離子型防膨劑的制備方法
【技術領域】[0001]本發(fā)明涉及陽離子型防膨劑，特別是一種低滲油藏用小分子量的雙子陽離式型防膨劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著油田勘探、開發(fā)的逐步深入，低滲油藏成為重要開發(fā)領域。低滲、特低滲油藏具有油藏滲透率低、孔隙喉道小、儲集層物性差、敏感性礦物含量高、敏感性強等特點，預防油藏因粘土膨脹造成地層滲透率降低是油田原油生產的關鍵技術之一。防止低滲油藏中的粘土膨脹和運移傷害滲透率的常用方法是使用粘土防膨劑。由于低滲透油層孔喉半徑、滲透率低，相對分子量大的陽離子粘土防膨劑往往嚴重降低低滲透油藏的滲透率，因此小分子量的粘土防膨劑在低滲透油藏開發(fā)過程中起到了防止粘土膨脹和運移，保持油藏滲透率的作用。
[0003]早在20世紀50年代末人們就開始研究和使用不同類型的粘土防膨劑。作為重要的油田化學劑，粘土防膨劑的發(fā)展從最初的無機鹽類到現(xiàn)在的有機陽離子。中國石油天然氣股份有限公司公開的一種采油用粘土防膨劑及其制備方法(CN101921366)，是由二烯丙基氯化銨和三烯丙基氯化銨合成的三支鏈陽離子聚合物防膨劑；中國石油大學(華東)公開的一種高溫酸化用粘土防膨劑(CN1786103)，是由環(huán)氧丙基三甲基氯化銨和Y -氨基丙基三乙氧基甲硅烷合成的含硅陽離子防膨劑；天津市科德士科技發(fā)展有限公司公開的一種防膨劑及其生產工藝(CN102786924)是由陽離子聚合物復配而成的防膨劑；INN0VATIVECHEMZCAL TECHN0L0GI申請的專利(US2010210484)是不同分子量的聚季銨鹽防膨劑。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種低滲透油藏用的小分子量雙子陽離子型粘土防膨劑制備方法，該防膨劑用于注水、壓裂、酸化和壓井液，防止儲層中粘土膨脹運移，降低低滲油藏滲透率傷害程度。
[0005]本發(fā)明采用如下技術方案:
一種低滲透油藏用的小分子量雙子陽離子型粘土防膨劑的制備方法，二鹵代烷和叔烷兩者的摩爾比是1:2~3 ;在反應壓力O~0.30MPa，反應溫度90°C~150°C，相轉移催化劑條件下合成得到分子量為200~1000雙子陽離子型防膨劑。
[0006]米用上述技術方案的本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，優(yōu)點在于:它分子量較小，在200~1000范圍，防膨劑對低滲油藏不會造成滲透率的降低。另外由于其分子結構為雙子型，一個分子中含有兩個陽離子親水基團，在油藏粘土上的吸附能力很強，不僅強烈抑制粘土水化膨脹，而且儲層流體及外來液體很難將其沖洗下來并帶走，對粘土穩(wěn)定的作用是持久的；本發(fā)明的防膨劑在常溫下防膨率能達到90%，對低滲油藏滲透率無傷害，抗高溫能力強，150°C下防膨率能達到87.5%，與地層水具有良好的配伍性，可用于低滲油藏的注水、壓裂、射孔液、酸化及壓井液等方面。[0007]本發(fā)明的優(yōu)選方案是:
二鹵代燒是1.2一二鵬乙燒、1.2一二漠乙燒、1.4一二漠丁燒或1.4一二氣丁燒。
[0008]叔胺是三甲胺、三乙胺、三乙醇胺或N，N—二甲基苯胺。
[0009]相轉移催化劑是聚乙二醇200、聚乙二醇400、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨或甲
基吡啶。
【具體實施方式】
[0010]下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步的描述。
[0011]實施例1
在500ml三口燒瓶中，加入120ml蒸餾水，0.20g四丁基溴化銨和15.0g N, N—二甲基苯胺，升溫至95°C，滴加16.2gl.2—二碘乙烷。常壓狀態(tài)下，升溫102°C回流反應12h，用5%Na0H溶液(質量比)調節(jié)PH值8~9，得到棕紅色液體，即為雙子陽離子型防膨劑，有效組分為N，N’ 一四甲基二苯基二碘化乙二銨，分子量為516。
[0012]實施例2
在500ml三口燒瓶中，加入150ml蒸餾水，1.5g聚乙二醇和45.5g三甲胺水溶液(36%)，升溫至80°C，滴加25.0gl.4一二溴丁烷，滴加完畢后。常壓狀態(tài)下，升溫至100~105°C下回流反應8~9h，用5%鹽酸溶液(質量比)調節(jié)物料PH值8~9，然后在100~105°C下回流反應4h，得到淺棕色透明液體，即為雙子陽離子型防膨劑，有效組分為N，N’一六甲基溴化丁二銨，分子量為275。
[0013]實施例3
在500ml磁力攪拌壓力反應器中，加入120ml蒸懼水,0.30g四丁基溴化銨和28.5g三乙醇胺，在80~85°C滴加17.0gl.4—二溴丁烷，滴加完畢后，在120~125°C，壓力為
0.15~0.20MPa下反應6h，降溫至80~90°C，卸下至常壓后，用5%Na0H溶液(質量比)調節(jié)物料PH值8~9，再升溫至120~125°C，壓力為0.15~0.20MPa，下反應4h。降溫至40~50°C，調節(jié)物料PH值為8，得到淺黃色透明液體，即為雙子陽離子型防膨劑，有效組分為N，N’ 一六乙醇基溴化丁二銨，分子量為365。
[0014]實施例4
在500ml磁力攪拌壓力反應器中，加入120ml蒸餾水，2.5g聚乙二醇400和137g三乙醇胺水溶液(40%質量比水溶液)，在85~95°C滴加30.0gl.4一二氯丁烷，滴加完畢后，升溫至115~125°C，壓力0.10~0.15MPa，下反應，10h，然后降溫至室溫，用5%鹽酸溶液調節(jié)物料PH值為8，得到淺黃色透明液體，即為雙子陽離子型防膨劑，有效組分為N，N’ 一六乙基氯化丁二銨，分子量為228。
[0015]實驗內容:
1.防膨率實驗
按照中石油行業(yè)標準《SY/T5762-1995壓裂酸化用粘土穩(wěn)定劑性能評價方法》，測定了四個實施例雙子陽離子防膨劑的粘土防膨率。
[0016]從表1數據可以看出，本發(fā)明的雙子陽離子型防膨劑在室溫和150°C下粘土膨脹率均大于80%。
[0017]表1用本發(fā)明的雙子陽離子型防膨劑進行粘土防膨率實驗
【權利要求】
1.一種低滲油藏用小分子量的雙子陽離子型防膨劑的制備方法，其特征在于:選取二鹵代烷和叔烷，兩者的摩爾比是1:2~3 ;在反應壓力O~0.30MPa,反應溫度9(TC~150°C，相轉移催化劑條件下合成得到分子量為200~1000雙子陽離子型防膨劑。
2.根據權利要求1所述的低滲油藏用小分子量的雙子陽離子型防膨劑的制備方法，其特征在于:二鹵代燒是1.2一二鵬乙燒、1.2一二漠乙燒、1.4一二漠丁燒或1.4一二氣丁燒。
3.根據權利要求1所述的低滲油藏用小分子量的雙子陽離子型防膨劑的制備方法，其特征在于:叔胺是三甲胺、三乙胺、三乙醇胺或N，N—二甲基苯胺。
4.根據權利要求1所述的低滲油藏用小分子量的雙子陽離子型防膨劑的制備方法，其特征在于:相轉移催化劑是聚乙二醇200、聚乙二醇400、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨或甲基吡啶。.
【文檔編號】C07C211/63GK103467301SQ201310453481
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權日:2013年9月29日
【發(fā)明者】喬孟占, 趙娜, 何水良, 胡彬彬, 張霞, 吳均, 王麗娟, 吳煒 申請人:唐山冀油瑞豐化工有限公司