[发明专利]一种具有防腐作用的注水用黏土防膨剂的制备

说明书

本发明提供一种具有防腐作用的注水用黏土防膨剂的制备，揭示了自主合成的阳离子表面活性剂具有较好的防止黏土膨胀、黏土颗粒的运移，有优秀的抗冲刷能力；与自主合成的缓蚀剂复配后具有良好的防腐作用；与磷酸氢二铵、氯化铵、氯化钾和十二烷基二甲基苄基氯化铵复配后得到具有防腐和杀菌作用的黏土防膨剂。本发明所研制的用于注水作业的黏土防膨剂，具有良好的抑制黏土水化膨胀的能力以及抗冲刷能力，优异的防止金属腐蚀的能力，可有效的对硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(TGB)和铁细菌(FB)杀菌，该剂在保持黏土防膨主功能的同时，还具有防腐和杀菌作用，为开发一剂多功能的注水用黏土防膨剂做出了创新的示范作用。

技术领域

本发明涉及适用于油田注水作业时一种具有防腐作用的黏土防膨剂的制备。

背景技术

油田注水开发是油田二次开采的主要方式。据统计我国目前约有86.3％的油田正在采用注水增采，油田注水的主要水源是油田污水，注水采油是目前油田最有效和最经济的开发方式。但随着油田注水开发的不断进行，由于外来流体与储层岩石矿物的不配伍性以及外来流体与储层流体的不配伍性，常引起地层的堵塞，使储层渗透率降低，注水压力不断升高，特别是对于低渗透储层，更容易受到损害，导致注水井注水困难，严重影响了注水采油效果。注入水与储层不配伍造成的损害主要表现为：敏感性损害；固相颗粒的侵入与堵塞；化学吸附和润湿性改变引起的水锁伤害等。注入水与储层流体不配伍造成的损害主要表现为：微生物引起的堵塞和腐蚀；腐蚀引起的堵塞；无机垢造成的储层损害；有机沉淀造成的储层损害；乳化堵塞和游离气的影响等，为了防止这些伤害，在注水作业中就需要加入各种处理剂，以保证注水的正常进行。

注入水与地层中的黏土矿物接触，导致黏土矿物水化膨胀、分散和运移，从而堵塞地层空隙结构的喉部，导致地层渗透率降低，储层被伤害，注水压力上升，这个伤害最为严重，为此就需要连续加入黏土防膨剂。

油田污水矿化度高，含有大量钙、镁、钡和银等成垢盐类，和溶解氧、CO₂和H₂S等腐蚀性气体，存在着微生物、细菌的繁殖问题，会引起注水系统设备管道的严重腐蚀，进一步加剧了注水系统的腐蚀，而这些腐蚀产物会沉积在储层中，导致流体通道被堵塞，储层渗透率降低。防腐缓蚀剂是解决油田注水开采所带来的管线被堵塞,注入层被破坏及系统被严重腐蚀的最可行途径。

注入水中含有的一定量硫酸盐还原菌(SRB)，腐生菌(TGB)和铁细菌(FB)等细菌，它们在地面设备、注水管线、油管、井下注入设备及储层中生长和繁殖，硫酸盐还原菌可以把水中的硫酸根离子还原成二价硫离子，同时也产生了副产物H₂S，因此比其他细菌引起更严重的腐蚀。硫酸盐还原菌的繁殖还会产生粘稠的物质，而造成堵塞，这也是引起储层伤害、注水压力上升的一个原因，所以在注水时就常常加入杀菌剂。

为了减少黏土矿物水化膨胀、细菌引起的伤害和腐蚀引起的伤害，目前最有效的方法是在注入水中连续加入黏土防膨剂、杀菌剂和防止腐蚀的缓蚀剂。

黏土防膨剂根据化学组成的不同可以分为无机盐类，有机胺类，阳离子表面活性剂类和有机阳离子小分子量聚合物类。无极盐类和有机胺类价格便宜，有很好的防止黏土膨胀的能力，但防止黏土颗粒的运移、抗冲刷、长效性差；有机阳离子表面活性剂和有机阳离子聚合物是分子链上带有叔胺或者季铵基团的分子，它与黏土矿物之间存在很强的作用力，不但有良好的防止黏土矿物的水化膨胀，而且有优异的防止黏土颗粒的运移，抗冲刷能力，具有长效性。

注水用缓蚀剂按照组成分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂。有机缓蚀剂通常由胺类、醛类、炔醇类、季铵盐、有机硫、有机磷、咪唑啉类、杂环化合物和一些表面活性剂等组成。无机缓蚀剂有亚硝酸盐、硝酸盐、铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、钼酸盐和多磷酸盐等，无机缓蚀剂单独使用效果较差，目前多数是与有机缓蚀剂复配使用。