季铵盐型粘土稳定剂的制备与性能评价.pdf

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1、2010年4月祝成等．季铵盐型粘土稳定剂的制备与性能评价l3季铵盐型粘土稳定剂的制备与性能评价祝成’马喜平孙川熊杰史春艳刘智巍(1．西南石油大学化学化工学院，成都610500；2．中石油西南油气田分公司川东北气矿，达州635000)摘要以环氧氯丙烷和二甲胺为单体，合成了季铵盐型阳离子粘土稳定剂环氧氯丙烷／二甲胺共聚物，确定了最佳合成条件，并对其性能进行了评价。结果表明，1．O％此粘土稳定剂与1．0％KC1复配，经3次水洗后，其膨胀率仅16．0％，岩屑滚动实验表明，第二次滚动回收率仍达41．60％，粘土稳定剂环氧氯丙烷／二甲胺共聚物具有较强的耐水洗性能和抑制性能。关键词粘土稳定剂

2、季铵盐型环氧氯丙烷二甲胺性能评价油层保护中使用粘土稳定剂是保护水敏性地果，得知最佳合成条件为：反应温度45℃、反应时层的有效手段。目前粘土稳定剂的种类很多，有间6h、引发剂加量(以单体质量计，下同)0．1l％、无机盐类、无机碱类、无机聚合物类、非离子、阴离环氧氯丙烷与二甲胺摩尔比为1：1．2、交联剂乙子、阳离子有机聚合物类等，使用最多且效果最好二胺加量0．5％。在此条件下进行了多次实验，的是阳离子聚合物，特别是季铵盐型阳离子聚合证明此优化条件是理想的。根据SY／tI’597l一94物。季铵盐型阳离子聚合物是通过大分子链上正《注水用粘土稳定剂性能评价方法》，用离心机测电基团与带负

3、电荷的粘土颗粒间静电引力发生强得环氧氯丙二甲胺共聚物产品用量为2．O％烈的化学吸附，从而抑制粘土的分散和微粒的运时，其防膨率可达93．4％。移，起到稳定粘土和微粒的作用。2．1反应温度对共聚物防膨率的影响马喜平等⋯在1996年以环氧氯丙烷与二甲在最佳合成条件下，考察反应温度对防膨率的胺合成了阳离子聚合物，本研究是在此基础上，加影响，结果如图1。由图1可知，随反应温度升高，入交联剂乙二胺，合成了季铵盐型阳离子粘土稳共聚物防膨率先增加后降低，45c【=时，防膨率达最定剂环氧氯丙烷／二甲胺共聚物，并／,-,]i2了反应条大值，为88．46％。因此，反应温度以45℃为宜。件对共聚物防膨

4、率的影响。1实验部分1．1主要药品环氧氯丙烷、33％二甲胺水溶液、Na：SO，、K：S：0¨乙二胺，均为分析纯；膨润土，一级。1．2实验方法在3O℃恒温水浴中，向三口瓶内加入一定量的环氧氯丙烷，然后缓缓滴加一定量的二甲胺水图1反应温度对共聚物防膨率的影响溶液(缓慢滴加防止爆聚)，并低速搅拌，再滴加适量的交联剂乙二胺，加入Na：SO／K2S：0。引发2．2反应时间对共聚物防膨率的影响剂，然后升温至45℃反应数小时停止。反应液在其他条件不变，反应温度45℃，考察反应时100kPa真空度、80℃下，干燥10h，制得粘稠状环间对共聚物防膨率的影响，结果见图2。氧氯丙二甲胺共聚物产品。从

5、图2可看出，反应时间为6h时，防膨率达89．09％，再增加反应时间，防膨率趋于稳定。另2最佳反应条件的确定从图2看出，当反应时间5h时，出现异常点，防膨实验考察了聚合反应中反应温度、反应时间、引发剂加量、环氧氯丙烷与二甲胺摩尔比和交联收稿日期：2010一Ol一29。剂加量对共聚物防膨率的影响。根据正交试验结作者简介：祝成，在读硕士研究生，研究方向为油田化学。油化工进展籼卷第4期14ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS率最低，这可能是此时共聚物交联度过大，使防膨从图4可知，随引发剂加量增加，防膨率先降率相对较低。因此，反应时间以6h为宜。低再升高。当引发剂加量

6、为0．11％时，共聚物的防膨率达到最大值，为88．45％。因此，引发剂加量以O．1l％为宜。2．5交联剂加量对共聚物防膨率的影响褥固定其他条件，引发剂加量O．1l％，考察交渣联剂乙二胺加量对防膨率的影响，结果见图5。图2反应时间对共聚物防膨率的影响2．3环氧氯丙烷与二甲胺摩尔比对共聚物防膨率的影响固定其他条件，反应时间6h，考察环氧丙烷与二甲胺摩尔比对共聚物防膨率的影响，结果如图5交联剂加量对共聚物防膨率的影响图3。由图3可知，环氧氯丙烷与二甲胺摩尔比为1：1．2时，防膨率达最大值，为88．50％。这是由图5可知，随着交联剂加量增加，共聚物的由于二甲胺过量时，环氧氯丙烷与其充分

7、反应。防膨率先增加后降低。这是由于随着交联剂加量因此，最佳环氧氯丙烷与二甲胺摩尔比为1：1．2。增大，交联度增大，分子链大，由于空间位阻效应，吸附粘土颗粒相对困难。因此，交联剂乙二胺加量以0．5％为宜。3粘土稳定剂环氧氯丙二甲胺共聚物性能评价采用中华人民共和国石油天然气行业标准sY／T5971—94(注水用粘土稳定剂性能评价方环氧氯丙烷与二甲胺厚尔比法》对合成产物环氧氯丙二甲胺共聚物进行图3环氧氯丙烷与二甲胺摩尔比对共聚物了评价。防膨率计算公式为：防膨率的影响Bl=(一)／(一)×100％2