低渗油藏用小分子量的双子阳离子型防膨剂的制备方法
【专利摘要】本发明涉及阳离子型防膨剂，特别是一种低渗油藏用小分子量的双子阳离式型防膨剂的制备方法。选取二卤代烷和叔烷，两者的摩尔比是1：2～3；在反应压力0～0.30MPa，反应温度90℃～150℃，相转移催化剂条件下合成得到分子量为200～1000双子阳离子型防膨剂。本发明与现有技术相比，优点在于：它分子量较小，在200～1000范围，防膨剂对低渗油藏不会造成渗透率的降低。另外由于其分子结构为双子型，一个分子中含有两个阳离子亲水基团，在油藏粘土上的吸附能力很强，不仅强烈抑制粘土水化膨胀，而且储层流体及外来液体很难将其冲洗下来并带走，对粘土稳定的作用是持久的。
【专利说明】低渗油藏用小分子量的双子阳离子型防膨剂的制备方法
【技术领域】[0001]本发明涉及阳离子型防膨剂，特别是一种低渗油藏用小分子量的双子阳离式型防膨剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着油田勘探、开发的逐步深入，低渗油藏成为重要开发领域。低渗、特低渗油藏具有油藏渗透率低、孔隙喉道小、储集层物性差、敏感性矿物含量高、敏感性强等特点，预防油藏因粘土膨胀造成地层渗透率降低是油田原油生产的关键技术之一。防止低渗油藏中的粘土膨胀和运移伤害渗透率的常用方法是使用粘土防膨剂。由于低渗透油层孔喉半径、渗透率低，相对分子量大的阳离子粘土防膨剂往往严重降低低渗透油藏的渗透率，因此小分子量的粘土防膨剂在低渗透油藏开发过程中起到了防止粘土膨胀和运移，保持油藏渗透率的作用。
[0003]早在20世纪50年代末人们就开始研究和使用不同类型的粘土防膨剂。作为重要的油田化学剂，粘土防膨剂的发展从最初的无机盐类到现在的有机阳离子。中国石油天然气股份有限公司公开的一种采油用粘土防膨剂及其制备方法(CN101921366)，是由二烯丙基氯化铵和三烯丙基氯化铵合成的三支链阳离子聚合物防膨剂；中国石油大学(华东)公开的一种高温酸化用粘土防膨剂(CN1786103)，是由环氧丙基三甲基氯化铵和Y -氨基丙基三乙氧基甲硅烷合成的含硅阳离子防膨剂；天津市科德士科技发展有限公司公开的一种防膨剂及其生产工艺(CN102786924)是由阳离子聚合物复配而成的防膨剂；INN0VATIVECHEMZCAL TECHN0L0GI申请的专利(US2010210484)是不同分子量的聚季铵盐防膨剂。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种低渗透油藏用的小分子量双子阳离子型粘土防膨剂制备方法，该防膨剂用于注水、压裂、酸化和压井液，防止储层中粘土膨胀运移，降低低渗油藏渗透率伤害程度。
[0005]本发明采用如下技术方案:
一种低渗透油藏用的小分子量双子阳离子型粘土防膨剂的制备方法，二卤代烷和叔烷两者的摩尔比是1:2~3 ;在反应压力O~0.30MPa，反应温度90°C~150°C，相转移催化剂条件下合成得到分子量为200~1000双子阳离子型防膨剂。
[0006]米用上述技术方案的本发明与现有技术相比，优点在于:它分子量较小，在200~1000范围，防膨剂对低渗油藏不会造成渗透率的降低。另外由于其分子结构为双子型，一个分子中含有两个阳离子亲水基团，在油藏粘土上的吸附能力很强，不仅强烈抑制粘土水化膨胀，而且储层流体及外来液体很难将其冲洗下来并带走，对粘土稳定的作用是持久的；本发明的防膨剂在常温下防膨率能达到90%，对低渗油藏渗透率无伤害，抗高温能力强，150°C下防膨率能达到87.5%，与地层水具有良好的配伍性，可用于低渗油藏的注水、压裂、射孔液、酸化及压井液等方面。[0007]本发明的优选方案是:
二卤代烧是1.2一二鹏乙烧、1.2一二漠乙烧、1.4一二漠丁烧或1.4一二氣丁烧。
[0008]叔胺是三甲胺、三乙胺、三乙醇胺或N，N—二甲基苯胺。
[0009]相转移催化剂是聚乙二醇200、聚乙二醇400、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或甲
基吡啶。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0011]实施例1
在500ml三口烧瓶中，加入120ml蒸馏水，0.20g四丁基溴化铵和15.0g N, N—二甲基苯胺，升温至95°C，滴加16.2gl.2—二碘乙烷。常压状态下，升温102°C回流反应12h，用5%Na0H溶液(质量比)调节PH值8~9，得到棕红色液体，即为双子阳离子型防膨剂，有效组分为N，N’ 一四甲基二苯基二碘化乙二铵，分子量为516。
[0012]实施例2
在500ml三口烧瓶中，加入150ml蒸馏水，1.5g聚乙二醇和45.5g三甲胺水溶液(36%)，升温至80°C，滴加25.0gl.4一二溴丁烷，滴加完毕后。常压状态下，升温至100~105°C下回流反应8~9h，用5%盐酸溶液(质量比)调节物料PH值8~9，然后在100~105°C下回流反应4h，得到浅棕色透明液体，即为双子阳离子型防膨剂，有效组分为N，N’一六甲基溴化丁二铵，分子量为275。
[0013]实施例3
在500ml磁力搅拌压力反应器中，加入120ml蒸懼水,0.30g四丁基溴化铵和28.5g三乙醇胺，在80~85°C滴加17.0gl.4—二溴丁烷，滴加完毕后，在120~125°C，压力为
0.15~0.20MPa下反应6h，降温至80~90°C，卸下至常压后，用5%Na0H溶液(质量比)调节物料PH值8~9，再升温至120~125°C，压力为0.15~0.20MPa，下反应4h。降温至40~50°C，调节物料PH值为8，得到浅黄色透明液体，即为双子阳离子型防膨剂，有效组分为N，N’ 一六乙醇基溴化丁二铵，分子量为365。
[0014]实施例4
在500ml磁力搅拌压力反应器中，加入120ml蒸馏水，2.5g聚乙二醇400和137g三乙醇胺水溶液(40%质量比水溶液)，在85~95°C滴加30.0gl.4一二氯丁烷，滴加完毕后，升温至115~125°C，压力0.10~0.15MPa，下反应，10h，然后降温至室温，用5%盐酸溶液调节物料PH值为8，得到浅黄色透明液体，即为双子阳离子型防膨剂，有效组分为N，N’ 一六乙基氯化丁二铵，分子量为228。
[0015]实验内容:
1.防膨率实验
按照中石油行业标准《SY/T5762-1995压裂酸化用粘土稳定剂性能评价方法》，测定了四个实施例双子阳离子防膨剂的粘土防膨率。
[0016]从表1数据可以看出，本发明的双子阳离子型防膨剂在室温和150°C下粘土膨胀率均大于80%。
[0017]表1用本发明的双子阳离子型防膨剂进行粘土防膨率实验
【权利要求】
1.一种低渗油藏用小分子量的双子阳离子型防膨剂的制备方法，其特征在于:选取二卤代烷和叔烷，两者的摩尔比是1:2~3 ;在反应压力O~0.30MPa,反应温度9(TC~150°C，相转移催化剂条件下合成得到分子量为200~1000双子阳离子型防膨剂。
2.根据权利要求1所述的低渗油藏用小分子量的双子阳离子型防膨剂的制备方法，其特征在于:二卤代烧是1.2一二鹏乙烧、1.2一二漠乙烧、1.4一二漠丁烧或1.4一二氣丁烧。
3.根据权利要求1所述的低渗油藏用小分子量的双子阳离子型防膨剂的制备方法，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.根据权利要求1所述的低渗油藏用小分子量的双子阳离子型防膨剂的制备方法，其特征在于:相转移催化剂是聚乙二醇200、聚乙二醇400、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或甲基吡啶。.
【文档编号】C07C211/63GK103467301SQ201310453481
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】乔孟占, 赵娜, 何水良, 胡彬彬, 张霞, 吴均, 王丽娟, 吴炜 申请人:唐山冀油瑞丰化工有限公司