小陽(yáng)離子粘土防膨劑的應(yīng)用性能研究.pdf

1、低滲透油氣儲(chǔ)層具有粘土含量高、孔隙喉道半徑小、滲透率低等特點(diǎn)，在處理低滲透油氣儲(chǔ)層中粘土存在的遇水膨脹問(wèn)題時(shí)，通常選用相對(duì)分子質(zhì)量較大的陽(yáng)離子聚合物作為粘土防膨劑，雖然能起到穩(wěn)定粘土的作用，但聚合物會(huì)吸附在孔隙喉道壁上，導(dǎo)致低滲透儲(chǔ)層的孔隙喉道半徑減小甚至堵塞，使得本來(lái)就不高的儲(chǔ)層滲透率再次降低，進(jìn)一步加重對(duì)儲(chǔ)層的損害。因此，開(kāi)發(fā)利用與低滲透儲(chǔ)層相適應(yīng)的小分子量粘土防膨劑成為當(dāng)務(wù)之急。
　　 小分子量陽(yáng)離子化合物即小陽(yáng)離子，主要

2、是指短鏈的季銨鹽，一般情況下，小陽(yáng)離子不具備表面活性，但也可以認(rèn)為小陽(yáng)離子是陽(yáng)離子表面活性劑。
　　 小陽(yáng)離子化合物作為粘土防膨劑，主要用于儲(chǔ)層鉆井、注水、壓裂、酸化和射孔等方面。在保護(hù)儲(chǔ)層滲透率時(shí)，小陽(yáng)離子具有大分子量陽(yáng)離子聚合物所不能比擬的、特有的優(yōu)良性能。在低滲透率儲(chǔ)層中使用小陽(yáng)離子作為粘土防膨劑是一種既能長(zhǎng)效穩(wěn)定粘土顆粒又能保護(hù)儲(chǔ)層滲透率的有效途徑。
　　 2-氯乙基三甲基氯化銨，簡(jiǎn)稱(chēng)CETA，是一種有機(jī)季銨鹽型

3、小陽(yáng)離子，其正電荷密度高、相對(duì)分子質(zhì)量小，加入水中，電離出的有機(jī)陽(yáng)離子可以通過(guò)靜電作用吸附在粘土顆粒的表面，形成一層有機(jī)陽(yáng)離子保護(hù)膜，防止粘土顆粒的水化膨脹和分散運(yùn)移，起到穩(wěn)定粘土的作用，非常適合作為低滲透儲(chǔ)層的粘土防膨劑。
　　 在大量查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本課題擬從以下幾個(gè)方面展開(kāi)實(shí)驗(yàn):
　　 1)針對(duì)低滲透率強(qiáng)水敏性油氣儲(chǔ)層的特征及其在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中的水敏性損害問(wèn)題，選擇了小陽(yáng)離子CETA作為粘土防膨劑，并綜合運(yùn)

4、用現(xiàn)代分析手段從小陽(yáng)離子CETA與地層水的配伍性、最佳使用濃度、防膨效果的持久性、巖屑回收率、巖心破碎率以及巖心滲透率等方面對(duì)小陽(yáng)離子CETA對(duì)粘土的防膨穩(wěn)定性能進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)，取得了較好的粘土防膨效果，證明小陽(yáng)離子CETA作為粘土防膨劑具有廣闊的的應(yīng)用前景;
　　 2)針對(duì)低滲透儲(chǔ)層極易產(chǎn)生水鎖損害的問(wèn)題，本課題選用小陽(yáng)離子CETA同表面活性劑復(fù)配開(kāi)發(fā)出TA-2系列防水鎖劑，并通過(guò)界面張力實(shí)驗(yàn)、巖心流動(dòng)實(shí)驗(yàn)和巖心滾動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析評(píng)