本發(fā)明屬于石油開發(fā)，具體涉及一種耐溫抗鹽防膨粘土穩(wěn)定劑及其制備工藝和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、中國(guó)高溫高鹽油藏主要分布在一些特定的地理區(qū)域，這些區(qū)域通常具有以下特征：地?zé)峄顒?dòng)較為活躍，或者處于干旱、半干旱氣候區(qū)，地下水循環(huán)條件特殊，導(dǎo)致地下水中含有較高濃度的礦物質(zhì)，尤其是氯化物和其他鹽分。

2、中國(guó)的高溫高鹽油藏較為集中的地區(qū)：大港油田：位于天津市附近，其部分油藏就屬于高溫高鹽類型，已成功研發(fā)出國(guó)際領(lǐng)先的高溫高鹽油藏提高采收率配套技術(shù)。勝利油田：位于山東省北部，是中國(guó)重要的產(chǎn)油基地之一，勝利油田內(nèi)也存在高溫高鹽油藏，且已經(jīng)研發(fā)出新型聚合物技術(shù)，用于突破此類油藏的開發(fā)禁區(qū)。中原油田：位于河南省，也有研究報(bào)道關(guān)注于其高溫高鹽油藏的開發(fā)技術(shù)，如疏水締合聚合物凝膠調(diào)剖劑的研究，以提高開采效率。勝坨油田：同樣隸屬于勝利油田范圍，針對(duì)其高溫高鹽油藏，有研究聚焦于化學(xué)驅(qū)油技術(shù)，探索提高采收率的方法。

3、這些地區(qū)的油藏特性要求采用特殊的勘探、開發(fā)技術(shù)和化學(xué)處理劑，以應(yīng)對(duì)高溫和高鹽度帶來(lái)的挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，中國(guó)在高溫高鹽油藏的開發(fā)上取得了顯著成果，不斷推動(dòng)著這些難采資源的有效利用。高溫高鹽油藏是指在石油開采中遇到的一種特殊地質(zhì)條件，其中地層溫度高且地層水含有高濃度的鹽分。這類油藏的開采面臨諸多挑戰(zhàn)，粘土穩(wěn)定性問(wèn)題是只要難題之一，在高溫高鹽環(huán)境下，油層中的粘土礦物容易發(fā)生水化膨脹，導(dǎo)致孔隙通道堵塞，影響原油的流動(dòng)和產(chǎn)量。因此，需要使用耐高溫、耐鹽性強(qiáng)的粘土穩(wěn)定劑來(lái)控制粘土膨脹，保護(hù)油層滲透性。

4、地層中含有如高嶺石、蒙脫石、伊利石和綠泥石等粘土礦物，油田開發(fā)過(guò)程中外來(lái)流體(水)與地層粘土礦物接觸，可進(jìn)入粘土礦物的晶層之間，晶層表面的可交換陽(yáng)離子在水中解離擴(kuò)散，形成擴(kuò)散雙電層，使表面帶電，晶層之間相互排斥、膨脹，粘土膨脹可引起地層滲透率降低。為了減輕對(duì)儲(chǔ)層的損害，使用粘土穩(wěn)定劑可穩(wěn)定地層中的粘土礦物。

5、高溫高鹽環(huán)境對(duì)粘土穩(wěn)定劑的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性提出了極高要求。粘土穩(wěn)定劑需要能在高溫(通常超過(guò)150℃，甚至高達(dá)280℃)和高鹽度(鹽濃度可超過(guò)230000mg/l)條件下保持有效，不易降解或失去功能。但是目前市面上的粘土穩(wěn)定性在上述條件下很難保持好的效果，無(wú)法有效抑制膨脹。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種耐溫抗鹽防膨粘土穩(wěn)定劑的制備工藝和應(yīng)用，在280℃和礦化度為230000mg/l條件下可以保持穩(wěn)定不會(huì)發(fā)生分解，可適用于油田開發(fā)中高溫高鹽油藏防膨使用的耐高溫型粘土穩(wěn)定劑。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種耐溫抗鹽防膨粘土穩(wěn)定劑的制備工藝，所述制備工藝包括以下步驟：

4、(1)將1摩爾2,3,6,7-萘四甲酸二酐和1.3-1.5摩爾復(fù)合異構(gòu)醇混合，升溫至86-88℃，反應(yīng)2-3h，加入正庚烷，反應(yīng)4-5h，然后降至室溫，得到混合液a；復(fù)合異構(gòu)醇為質(zhì)量比1：0.3-0.7：1.2-1.5的異十三醇、癸基十四醇和6-十一醇復(fù)配；

5、(2)在混合溶液a中加入1.3-1.5摩爾二甲氨基氯乙烷，室溫下反應(yīng)6-7h，然后升溫至84-87℃反應(yīng)12-14h；過(guò)濾得到濾渣，清洗濾渣，收集濾液，干燥、減壓除去正庚烷，得到混合液b；

6、(3)將混合液b、1.1-1.4摩爾含溴雜環(huán)化合物和丁酮混合，在氮?dú)夥諊拢?8-74℃下反應(yīng)18-22h，降溫至室溫，得到粗產(chǎn)品；

7、(4)將粗產(chǎn)品減壓蒸餾除去溶劑，過(guò)硅膠層析柱，先用體積比9：1石油醚和乙醚洗脫，再用甲醇洗脫，收集洗脫液，除去洗脫劑，得到粘土穩(wěn)定劑。

8、本發(fā)明通過(guò)將2,3,6,7-萘四甲酸二酐通過(guò)與復(fù)合異構(gòu)醇反應(yīng)，羧酸酐基團(tuán)開環(huán)與異構(gòu)醇的羥基反應(yīng)，然后產(chǎn)物上的羧基與二甲氨基氯乙烷反應(yīng)，連接上二甲氨基乙基，最后與含溴雜環(huán)化合物反應(yīng)，生成含有雜環(huán)的粘土穩(wěn)定劑。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中含有耐高溫的苯環(huán)和雜環(huán)基團(tuán)，雜環(huán)比碳環(huán)具有更大的剛性和更強(qiáng)的分子間作用力，有助于改善粘土穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性。同時(shí)雜原子的引入可以改變分子的電子分布，進(jìn)一步增強(qiáng)分子間的相互作用，從而提升耐溫性能。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用特定比例的復(fù)合異構(gòu)醇，可以改善穩(wěn)定劑抑制粘土的水化膨脹率和抑制頁(yè)巖水化分散的能力。

9、進(jìn)一步地，所述含溴雜環(huán)化合物選自2-(2-溴乙基)噻吩、2-溴甲基呋喃和2-(2-溴乙基)吡啶中的一種或多種。

10、進(jìn)一步地，所述含溴雜環(huán)化合物為質(zhì)量比1：0.3-0.6：1.4-1.8的2-(2-溴乙基)噻吩、2-溴甲基呋喃和2-(2-溴乙基)吡啶復(fù)配。

11、進(jìn)一步地，所述含溴雜環(huán)化合物為質(zhì)量比1：0.4：1.6的2-(2-溴乙基)噻吩、2-溴甲基呋喃和2-(2-溴乙基)吡啶復(fù)配。

12、本發(fā)明提供的粘土防膨穩(wěn)定劑通過(guò)使用特定比例的含溴雜環(huán)化合物，改善了粘土穩(wěn)定劑的抗鹽性，有效的提高了使用效率。分析是雜環(huán)結(jié)構(gòu)通常比簡(jiǎn)單的碳環(huán)具有更強(qiáng)的分子間作用力，如氫鍵、π-π堆積等，這有助于粘土穩(wěn)定劑更緊密地吸附在粘土表面，形成更穩(wěn)定的保護(hù)層，防止粘土水化膨脹和分散，從而提高其穩(wěn)定效果；雜環(huán)基團(tuán)的引入可以增強(qiáng)分子的疏水性和電荷屏蔽效應(yīng)，減少鹽分對(duì)粘土礦物表面吸附作用的干擾，從而提高整體的耐鹽性能。

13、進(jìn)一步地，所述正庚烷的質(zhì)量為2,3,6,7-萘四甲酸二酐質(zhì)量的20-22倍。

14、進(jìn)一步地，所述丁酮的質(zhì)量為2,3,6,7-萘四甲酸二酐質(zhì)量的30-33倍。

15、進(jìn)一步地，所述步驟(2)中用無(wú)水硫酸鎂干燥20-25h。

16、進(jìn)一步地，所述步驟(2)中用熱的石油醚清洗濾渣2-3次。

17、2-(2-溴乙基)噻吩，cas：26478-16-0。

18、2-(2-溴乙基)吡啶，cas：39232-04-7。

19、2-溴甲基呋喃，cas：4437-18-7。

20、二甲氨基氯乙烷，cas：107-99-3。

21、異十三醇，cas：68526-86-3。

22、本發(fā)明提供了所述制備工藝制得的粘土穩(wěn)定劑。

23、本發(fā)明還提供了所述粘土穩(wěn)定劑在油田開發(fā)中的應(yīng)用。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：

25、1、本發(fā)明提供一種耐溫抗鹽防膨粘土穩(wěn)定劑，防膨粘土穩(wěn)定劑結(jié)構(gòu)中含有耐高溫的苯環(huán)和雜環(huán)基團(tuán)，雜環(huán)比碳環(huán)具有更大的剛性和更強(qiáng)的分子間作用力，有助于改善粘土穩(wěn)定劑的熱穩(wěn)定性。同時(shí)雜原子的引入可以改變分子的電子分布，進(jìn)一步增強(qiáng)分子間的相互作用，從而提升耐溫性能。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用特定比例的復(fù)合異構(gòu)醇，可以改善穩(wěn)定劑抑制粘土的水化膨脹率和抑制頁(yè)巖水化分散的能力。

26、2、本發(fā)明提供的粘土防膨穩(wěn)定劑通過(guò)使用特定比例的含溴雜環(huán)化合物，改善了粘土穩(wěn)定劑的抗鹽性，有效的提高了使用效率。本發(fā)明的粘土穩(wěn)定劑在280℃和礦化度為230000mg/l條件下可以保持穩(wěn)定不會(huì)發(fā)生分解，可適用于油田開發(fā)中高溫高鹽油藏防膨使用的耐高溫型粘土穩(wěn)定劑。