多羟基有机铵黏土防膨剂的合成及应用.pdf

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1、石油化工2016年第45卷第5期PETROCHEMICAL TECHNOLOGY·595·DOI：10.3969/j.issn.1000-8144.2016.05.014多羟基有机铵黏土防膨剂的合成及应用122，314蒲晓林，都伟超，孙金声，罗 霄，张会丹（1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都610500；2.西南石油大学化学化工学院，四川成都610500；3.中国石油集团钻井工程技术研究院，北京102206；4.西南民族大学研究生院，四川成都610041）［摘要］以三乙醇胺和溴丙烯为原料，采用无溶剂法合成了一种新型多羟基有机铵黏土防膨剂——三羟乙基烯丙基溴化铵（

2、TAAC）。采用均匀设计法，对反应温度、反应时间及n（溴丙烯）∶n（三乙醇胺）等影响因素进行了考察。采用离心法测试、滚动回收实验、粒度分析、XRD和FTIR等手段对防膨剂的防膨性能进行研究。表征结果显示，TAAC的加入可明显增加膨润土的颗粒粒径，有效拉近晶层间距，并排挤晶层间水。通过季铵盐与羟基的协同吸附作用，使TAAC牢固地吸附于黏土表面，起到了良好的防膨效果。实验结果表明，TAAC的最佳合成条件为：n（溴丙烯）∶n（三乙醇胺）=1.5、反应时间26h、反应温度40℃，TAAC产率可达94.3%。［关键词］三羟乙基烯丙基溴化铵；防膨剂；均匀设计；无溶剂合成［文章编号］1000-8144

3、（2016）05-0595-06［中图分类号］TQ124.5［文献标志码］ASynthesisandapplicationofanovelpolyhydroxyamineclayanti-swellingagent122，314PuXiaolin，DuWeichao，SunJinsheng，LuoXiao，ZhangHuidan（1.StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitation，SouthwestPetroleumUniversity，ChengduSichuan610500，China；2.SchoolofCh

4、emistryandChemicalEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，ChengduSichuan610500，China；3.ResearchInstituteofDrillingEngineering，CNPC，Beijing102206，China；4.GraduateSchool，SouthwestUniversityforNationalities，ChengduSichuan610041，China）［Abstract］Anovelorganicpolyhydroxyamineclayanti-swellingagent，N，N

5、，N-tris(2-hydroxyethyl)-allyl-1-aminiumbromide(TAAC)，waspreparedfromtriethanolamineandallylbromidethroughsolvent-freesynthesis.Theeffectsofreactiontemperature，reactiontimeandratiooftherawmaterialsonthesynthesiswerestudiedbymeansoftheuniformdesign.Theanti-swellingpropertyofTAACwasevaluatedthroughce

6、ntrifugation，hotrollingdispersiontest，FTIR，X-raydiffractionandparticledistributiontest.Owingtothesynergisticeffectofquaternaryammoniumsaltandhydroxylchemisorption，TAACcouldefficientlyinhibitthelatticeexpansionandhydrationofbentonite.Itwasindicatedthat，undertheoptimalreactionconditionsof26h，40℃andn(

7、allylbromide)∶n(triethanolamine)=1.5，theyieldofTAACcouldreach94.3%.［Keywords］N，N，N-tris(2-hydroxyethyl)-allyl-1-ammoniumbromide；anti-swellingagent；uniformdesign；solvent-freesynthesis［1-2］在油气储层中页岩占75%，且90%的井壁不稳定问题发生在页岩段