[发明专利]一种抗温型油田酸化用粘土防膨剂及其制备方法

说明书

本发明涉及油田开发技术领域，具体涉及一种抗温型油田酸化用粘土防膨剂，该粘土防膨剂是由1,5‑二羟基萘与丙烯酸反应生成中间体，然后与苯胺通过酰胺化反应生成，其中1,5‑二羟基萘、丙烯酸以及苯胺的摩尔比为1:0.9～1.8:1.1～1.4，优选为1:1.2:1.2。该粘土防膨剂具有制备工艺简单、成本低廉、适应性强、稳定性强、耐高温和防膨效果好的特点，最高耐温达到180℃，防膨率可达到95％以上。因此，本发明可广泛地应用于油田酸化用粘土防膨工艺中。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，具体涉及一种抗温型油田酸化用粘土防膨剂及其制备方法。

背景技术

在油田酸化过程中会导致粘土发生膨胀，而添加酸化用粘土防膨剂能够抑制其膨胀。当酸流通过粘土矿物后，矿物中的胶结物会被溶解，导致粘土矿物分散、膨胀加速。粘土膨胀后会导致堵塞孔隙，这是因为受到膨胀影响，粘土颗粒及其他碎屑会沉积在裂缝弯曲处，从而降低了渗透率。

1969年Carl D.最早提出了带有多个电荷的阳离子用作粘土防膨剂。1971年Young首次对有机硅的防膨性能作了研究，有机硅可以有效地固化砂岩地层，抑制砂岩疏松，防止粘土膨胀。1979年Robert W.Anderson,Bob G.K annenberg对氧化聚胺的防膨作用作了研究。聚胺可通过多个附着点强烈吸附在粘土表面。吸附后，聚胺将有效中和粘土的负电荷，从而减弱了粘土的膨胀性。2003年王正良、肖传敏对季铵盐阳离子聚合物粘土防膨剂作了研究，进行了粘土抑制性静态试验和岩心流动试验。结果表明，季铵盐阳离子聚合物粘土防膨剂具有很强的抑制粘土水化膨胀能力，可用于油田开发中注水井或采油井的注入水、酸化液、压裂液等工作液中。

阳离子聚合物可有效抑制粘土膨胀和运移，在酸化防膨和注入水防膨中起了重要作用，但是由于阳离子聚合物具有明显的桥接作用和导致粘土或岩屑聚集，使残酸不易将微粒携带出油层，对酸化效果有较大影响。

专利ZL201410103056“一种高温粘土防膨剂及其制备方法和应用”发明了一种抗高温的高效粘土防膨剂，由四羟基合铝酸钠、四丁基氟化钠、氨基磺酸、软脂酸以及十八烷酸等部分组成。该发明主要应用于辽河油田稠油开采过程中，解除油层粘土高温伤害，提高单井产量，特别是解除各轮次吞吐过程中所造成油层堵塞。但是该发明的粘土防膨剂对于高温酸化环境不适用。

发明内容

本发明针对目前现有技术的不足而提供一种抗温型油田酸化用粘土防膨剂及其制备方法，该粘土防膨剂具有抗高温、对酸化不会造成二次污染和可长久保持效果的优点；同时具有制备工艺简单、成本低廉、适应性强、稳定性强和防膨效果好的特点。

本发明的目的在于提供一种抗温型油田酸化用粘土防膨剂，该粘土防膨剂是由1,5-二羟基萘与丙烯酸反应生成中间体，然后与苯胺通过Michael加成反应生成。其分子式如下：

所述的1,5-二羟基萘、丙烯酸以及苯胺的摩尔比为1:0.9～1.8:1.1～1.4，优选为1:1.2:1.2。

本发明的另一个目的在于提供一种抗温型油田酸化用粘土防膨剂的制备方法，该粘土防膨剂的制备方法具体包括以下步骤：

(1)在装有氮气保护，回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中，按照上述比例加入1,5-二羟基萘和丙烯酸，升温至60～80℃，在搅拌速率250～500rpm条件下，随后缓慢加入氢氧化钠，待氢氧化钠完全加入后，以每分钟5～15℃的速度升温至110～150℃，保持搅拌速率不变，恒温反应5～10h，然后关闭热源，自然降温至室温，加入6mol/L盐酸调节溶液pH＝7，得到黄色溶液。

(2)在上述黄色溶液中加入上述比例的苯胺和溶剂甲醇，搅拌速率为300～400rpm，加入阻聚剂，然后在氮气保护下反应，反应温度为25～40℃，反应3-6h后得到红棕色液体。