耐高温黏土防膨剂制备与基本性能

常青 （中石油渤海钻探工程技术研究院压裂技术中心，天津300280）

刘音 （中石油渤海钻探工程技术研究院油田化学研究所，天津300457）

曹骕骕 （中石油渤海钻探工程技术研究院酸化技术中心，天津300280）

于富美 （中石油渤海钻探工程技术研究院，天津300457）

李洪俊 （中石油渤海钻探工程有限公司，天津300457）

低渗透油层一般黏土含量高、孔喉半径小、渗透率低，在其开发过程中，由于压裂液体系的注入，储层中的黏土矿物，如蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石等会发生水化膨胀和分散运移现象［1，2］。在水化膨胀过程中，黏土把水吸入到晶体结构中，导致黏土体积的增加，从而堵塞地层孔道损害油气层；而运移过程中，黏土物质被外来液体分散，在毛细管的孔隙喉道处形成桥阻或节流点，导致地层渗透率的下降［3］。为了有效抑制黏土膨胀，黏土防膨剂的研究逐渐升温，种类也越来越广泛。

分析黏土防膨剂的主要成分和分子结构，其发展主要经历了3个阶段：1950年到1960年末，无机盐为主流防膨手段，其作用机理是无机盐在水中电离出的阳离子中和黏土所带负电荷，消除黏土矿物层间负电荷的斥力，使水分子难以进入黏土矿物的晶层间［4］，虽已用于压裂、酸化等作业中，但防止黏土运移效果不明显；70年代主要使用阳离子表面活性剂来稳定黏土，其作用机理是阳离子表面活性剂溶于水后电离出有机阳离子基团，可取代黏土层表面的K＋、Ca2＋等离子而吸附在黏土颗粒表面上，减少层间斥力，其防膨性能优于无机盐，但能使储层的水润湿性变为油润湿性，使水的相对渗透率下降［5，6］；……