【CN110105928A】一种油田用低分子量的环保型粘土稳定剂及其制备方法【专利】

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910380687.9
(22)申请日 2019.05.08
(71)申请人成都碧隆双田化工科技有限公司
地址 610000 四川省成都市新都区新都大
道8号西南石油大学科技园大厦8楼
802B
(72)发明人宋海龙　李甫　代海霞　侯蔼琦　
(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限
公司 11640
代理人唐亭
(51)Int.Cl.
C09K 8/035(2006.01)
C09K 8/74(2006.01)
C09K 8/68(2006.01)
C09K 8/86(2006.01)
(54)发明名称
一种油田用低分子量的环保型粘土稳定剂
及其制备方法
(57)摘要
本发明公开了一种油田用低分子量的环保
型粘土稳定剂及其制备方法，由2-羟乙基三甲基
氯化铵和季铵盐A混合复配而成；其中，混合质量
百分比为2-羟乙基三甲基氯化铵60-70％，季铵
盐A30-40％；季铵盐A的制备方法：首先，丙烯酸
和N -乙烯基吡咯烷酮在引发剂的作用下反应，得
到中间体a；然后，中间体a和N ,N -(二烷基)乙醇
胺反应，得到中间体b；接着，向中间体b中加入季
铵化试剂水溶液，然后调节反应液体系pH至弱碱
性，得到季铵盐A。

本发明的粘土稳定剂采用的原
材料环保易降解，低分子量，不易堵塞，稳定剂兼
具高耐温性及高防膨性能，适宜用作配制钻井
液、压裂液、酸液、滑溜水等各类井下工作液的添
加剂。

权利要求书2页说明书6页CN 110105928 A 2019.08.09
C N 110105928
A
1.一种油田用低分子量的环保型粘土稳定剂，其特征在于，由2-羟乙基三甲基氯化铵和季铵盐A复配而成；
所述季铵盐A的分子结构式如下：
式中R 1和R 2是碳原子数在1-3之间的链状烷基，R 3是碳原子数在2-4之间的链状烷基。

2.如权利要求1所述的油田用低分子量的环保型粘土稳定剂，其特征在于，各组分的质量百分比如下：2-羟乙基三甲基氯化铵60-70％和季铵盐A30-40％。

3.如权利要求2所述的油田用低分子量的环保型粘土稳定剂，其特征在于，所述季铵盐A由原料丙烯酸、N -乙烯基吡咯烷酮、N ,N -(二烷基)乙醇胺、季铵化试剂以及引发剂反应制成；其中N ,N -
(二烷基)乙醇胺的分子结构式如下：
式中R 1和R 2是碳原子数在1-3之间的链状烷基；季铵化试剂的分子结构式为：Cl -R 3，R 3是碳原子数在2-4之间的链状烷基。

4.如权利要求3所述油田用低分子量的环保型粘土稳定剂，其特征在于，所述季铵盐A 的制备方法包括步骤：步骤1，丙烯酸和N -乙烯基吡咯烷酮在引发剂的作用下反应，得到中间体a；步骤2，中间体a和N ,N -(二烷基)乙醇胺反应，得到中间体b；步骤3，向中间体b中加入季铵化试剂，然后调节反应液体系pH至弱碱性，得到季铵盐A。

5.如权利要求4所述的油田用低分子量的环保型粘土稳定剂，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵或亚硫酸氢钠。

6.如权利要求5所述的油田用低分子量的环保型粘土稳定剂，其特征在于，该粘土稳定剂由质量百分数65％的2-羟乙基三甲基氯化铵和35％的季铵盐A复配制得。

7.如权利要求6所述的油田用低分子量的环保型粘土稳定剂，其特征在于，该粘土稳定剂应用于钻井液、压裂液、酸液中的加量为0.5-1wt.％，滑溜水中的加量0.2-0.5wt.％，在注水过程中，添加量1-5wt.％。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的粘土稳定剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、制备季铵盐A，步骤如下：
S11、向反应容器中加入蒸馏水，通入氮气置换排出空气；
S12、将丙烯酸和N -乙烯基吡咯烷酮加入反应容器，搅拌均匀后加入引发剂，加热使反应液温度升至120℃，恒温搅拌反应30min，得到中间体a；
S13、将中间体a和N ,N -(二烷基)乙醇胺按摩尔比1：1.05～1.10加入反应容器中，搅拌，再加入催化剂，升温至110～130℃反应3-6h，得到中间体b；
S14、将中间体b降温至80～90℃，搅拌，加入季铵化试剂，然后采用碳酸钠或碳酸氢钠调节反应液体系pH至7.5～8.0，反应1～2h，得到季铵盐A；
S2、将2-羟乙基三甲基氯化铵、季铵盐A按质量百分比60-70％：30-40％进行混合搅拌均匀，即得到环保型粘土稳定剂。

权　利　要　求　书1/2页2CN 110105928 A。

新型粘土稳定剂的合成及其在油田中的应用

新型粘土稳定剂的合成及其在油田中的应用新型粘土稳定剂的合成及其在油田中的应用近年来，随着原油开采技术的不断发展，油田开采过程中遇到的挑战也越来越多。

其中一个重要问题就是油藏岩层的稳定性，尤其是在高温高压、酸性环境或者较低温度条件下，岩层易于产生塌陷、滑塌等问题，导致油田开采效率低下甚至中断。

为了解决这一问题，科学家们一直在寻找更有效的稳定剂。

近期研究中发现了一种新型粘土稳定剂，其合成方法和在油田中的应用可能是解决这一难题的关键。

首先，我们来看一下这种新型粘土稳定剂的基本原理。

该稳定剂主要由两部分组成：基底粘土和功能性改性剂。

基底粘土可以是常见的天然粘土或者合成粘土，其作用是增加岩层的黏结能力和稳定性。

而功能性改性剂则通过改变粘土的物化性质，使其具有更好的适应性和稳定性。

例如，改性剂可以增加粘土的表面能，使其更易于与周围环境发生相互作用，提高岩层的稳定能力。

新型粘土稳定剂的合成方法非常关键。

一种常见的合成方法是通过机械搅拌将基底粘土和功能性改性剂混合。

其合成过程中需要注意控制搅拌时间、搅拌速度和搅拌温度等因素，以确保两者充分混合并得到理想的稳定剂。

此外，还可以采用热处理、溶剂处理等方法来进一步优化稳定剂的性能。

通过合理调整合成方法，可以得到稳定性能优越的新型粘土稳定剂。

新型粘土稳定剂在油田中有广泛的应用前景。

首先，该稳定剂可以有效地增加油井壁面的稳定性，降低油井漏失的风险。

其稳定能力对于温度和压力较高的油井尤为重要，可以有效预防油藏岩层的塌陷和滑塌。

其次，新型粘土稳定剂还可以被应用于沉降性土壤的修复和固化领域。

例如，在土地复垦和废弃油井的封堵过程中，稳定剂可以增加土壤的强度和稳定性，减少土壤沉降和破坏。

然而，新型粘土稳定剂在应用中还存在一些挑战和需要解决的问题。

首先，稳定剂的选择和合成方法需要根据不同的油田环境和岩层特点进行优化，保证其适应性和稳定性。

其次，稳定剂的生产成本还比较高，需要进行进一步的工艺改进和成本降低。

环保型粘土稳定剂[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811570053.1(22)申请日 2018.12.21(71)申请人中国石油集团渤海钻探工程有限公司地址 300457 天津市滨海新区开发区第二大街83号中国石油天津大厦渤海钻探工程有限公司(72)发明人邹鹏　刘林　李晓祥　杨津　李博　呼桂艳　刘泽宇　曹宁　曹雅坤　周婷　(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司 12108代理人王梦(51)Int.Cl.C09K 8/035(2006.01)C09K 8/60(2006.01)(54)发明名称环保型粘土稳定剂(57)摘要本发明公开了一种环保型粘土稳定剂，包括以重量份计的5～30份苄基季铵盐、10～30份杂环聚季铵盐，35～40份磺酰季铵盐和5～40份氯化胆碱；其中，苄基季铵盐由N -氨基乙基乙醇胺、甲醛和氯化苄反应制得；杂环聚季铵盐由N -氨基乙基乙醇胺、甲醛和二氯乙醚反应制得；磺酰季铵盐由二乙醇胺、甲醛、硫酸二乙酯和双(二乙醇胺)甲烷反应制得；该粘土稳定剂兼具宽pH应用环境、高耐温性及高防膨性能，其适用于pH值为1～14之间的各种井下工作液体，耐150℃高温，防膨率>88％，防膨性能持续时间超过1个月，同时通过生物相容性实验验证，其半致死浓度LC50>10000mg/L，具有优良的环保性，适宜用作配制压裂液、酸液、射孔液及修井液等各类井下工作液的添加剂。

权利要求书1页说明书6页CN 109554171 A 2019.04.02C N 109554171A1.一种环保型粘土稳定剂，其特征在于，包括以重量份计的5～30份苄基季铵盐、10～30份杂环聚季铵盐，35～40份磺酰季铵盐和5～40份氯化胆碱；其中，所述苄基季铵盐由N -氨基乙基乙醇胺、甲醛和氯化苄反应制得；所述杂环聚季铵盐由N -氨基乙基乙醇胺、甲醛和二氯乙醚反应制得；所述磺酰季铵盐由二乙醇胺、甲醛、硫酸二乙酯和双(二乙醇胺)甲烷反应制得。

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产