摘要：在钻井、水力压裂、注水等过程中,地层中的黏土矿物易发生水化膨胀和运移,影响油井产能。针对黏土膨胀的问题,室内合成了一种小分子量有机胺类黏土稳定剂ETP-1,对反应的合成条件进行了优化,通过红外光谱检测确认了合成产物的结构,并对其抑制黏土膨胀和颗粒分散的能力进行了评价。实验结果表明:1)ETP-1的最佳合成条件是二乙烯三胺与环氧氯丙烷摩尔比为2∶1,反应温度为75℃,反应时间为2.5 h。2)最优条件下合成的ETP-1黏土稳定剂在2%加量下防膨率为86.67%,可在100℃下保持良好的防膨率,且具有良好的耐冲刷性能。3)与无机盐复配后,防膨效果明显提高,与CaCl2按1∶1比例复配,用量1%时防膨率达到92.22%,且其长效性较无机盐有了明显提升。4)岩屑回收实验和扫描电镜分析结果证明,ETP-1具有抑制黏土颗粒分散的作用。该实验中所取得的成果认识,可为小分子量阳离子型黏土稳定剂分子的设计、合成和评价提供参考。

摘要：本文以环氧氯丙烷和乙二胺为原料,合成了环氧氯丙烷/乙二胺低聚物防膨剂(LPECH/EDA)。以防膨率为评价指标,以反应时间、反应温度、单体配比和反应物含量为考察因素,设计了四因素四水平的正交实验,确定了合成LPECH/EDA防膨剂的最佳反应条件。讨论了所合成的防膨剂的用量和温度与防膨性能的关系,并通过复配实验和岩屑回收实验评价了其性能。结果表明,最佳反应条件为:反应时间6h,反应温度60℃,n(环氧氯丙烷)/n(乙二胺)=1.5,反应物含量50%。当LPECH/EDA的质量浓度为2.0%时,防膨率达到85%左右,与KCl复配后,防膨效果有明显的提升,复配后的防膨剂一次滚动回收率达到82%以上,二次滚动回收率也达到了80%以上,说明该防膨剂的长效性较好。