陽離子聚合物EE 粘土穩(wěn)定劑的合成研究

趙波，馬啟睿，楊紅霞

(1.新疆科力新技術(shù)發(fā)展有限公司，新疆 克拉瑪依 834000;2.西南石油大學(xué) 石油工程學(xué)院，四川 成都 610500)

粘土的水化膨脹無論是在鉆井開發(fā)還是壓裂、酸化等過程中都存在著。只要向油層注入可使粘土水化膨脹的水溶液鉆井液體或開采液體(如隔離液、射孔液、洗井液、酸化液、壓裂液、注入水等)都會(huì)引起粘土水化膨脹，使?jié)B透率降低，增加油液流動(dòng)阻力，傷害地層的問題［1-3］。

陽離子聚合物是分子鏈上帶有正電荷的水溶性線性聚合物，是使用最多、效果最好的粘土防膨劑［4-6］，多為聚季銨鹽、聚磷鹽、聚硫鹽等。這類聚合物由于分子鏈上的季銨、季磷、硫的陽離子與粘土產(chǎn)生了強(qiáng)烈吸附，同時(shí)聚合物主鏈對(duì)粘土有覆蓋和包被作用，這些作用不僅能有效地中和粘土粒子的電荷，抑制粘土的表面滲透水化作用，也能抑制粘土粒子的膨脹、分散運(yùn)移，將油層粘土固定在原位，而此作用由于陽離子聚合物的粘土表面吸附過強(qiáng)而達(dá)到不可逆，因而具有長效性，就是酸流、水流、油流的長期作用也不易使之失效，同時(shí)它又耐酸堿，在酸性、堿性、中性環(huán)境中同樣有效，是效果最好的一類粘土穩(wěn)定劑。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

環(huán)氧氯丙烷、二甲胺(33%)均為分析純。

WZ-1 型瓦氏膨脹儀;101 型電熱恒溫干燥箱;TD6K 離心機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 陽離子聚合物EE 粘土穩(wěn)定劑的合成在裝有冷凝管的三口燒瓶中加入1 mol(92.53 g)的環(huán)氧氯丙烷，放入恒溫水浴中，保持溫度在20 ～30 ℃，攪拌，密閉三口燒瓶，開啟循環(huán)冷卻水(冷凝管用螺旋型的)，滴加1 mol 二甲胺，滴加完后升溫至40 ℃，反應(yīng)2 h，得到產(chǎn)品EE，提純后配成溶液，用烏氏粘度計(jì)測(cè)定特性粘數(shù)。……