2-氯乙基三甲基氯化铵CETA作为粘土稳定剂的研究
粘土稳定剂检索综述
一、粘土稳定剂介绍粘土防膨剂取自（采油用化学剂的研究进展）粘土防膨剂分3类:一类是中和粘土表面负电性的化学剂如聚2-羟基-1, 3-亚丙基二甲基氯化铵聚二烯丙基二甲基氯化铵;另一类是与粘土表面羟基作用的化学剂如二甲基二氯甲硅烷;还有一类是转变矿物类型的化学剂, 如温度在20 ~ 85 e 内,1% ~ 15%的硅酸钾或15% ~ 25%的氢氧化钾可将蒙脱石转变为非膨胀性的钾硅铝酸盐(钾沸石) ; 温度在260~ 310 e 内, 015~ 310mo l/L的尿素或甲酰胺水溶液, 可使膨胀型粘土失去膨胀性。
在3 类粘土防膨剂中, 最后一类是最有发展前景的粘土防膨剂。
粘土微粒防运移剂这是一类桥接吸附于粘土微粒和地层表面的化学剂如聚甲基丙烯酰胺基-1, 3-亚丙基三甲基氯化铵与聚-N-乙烯吡咯烷酮等可分别通过粘土微粒和地层表面的负电性与羟基产生桥接吸附, 将粘土微。
粒固定在地层表面, 达到粘土微粒防运移的目的。
目前油田常用的防膨剂品种很多, 可分为无机化合物和有机化合物两大类, 前者如氯化甲( KCl) 、氧氯化锆( 或称次氯酸锆, ZrOCl 2·8H2O) 、多羟基氯化铝[ Al 6( OH) 12Cl6]等, 后者如聚季铵、改性聚季铵、阳离子聚丙烯酰胺等。
这两者防膨剂各有优缺点。
无机防膨剂的优点是耐温性较好, 缺点是防膨效果较差, 用量大, 有效期短; 现有的有机防膨剂优点是防膨效果较好, 用量较少, 有效期较长, 缺点是耐温性较差（取自：稠油油藏新型抗高温防膨剂研制）有机缩膨剂仅在弱酸环境下有效。
粘土稳定剂的类型特点目前, 粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类[ 17] :( 1) 无机盐、无机碱类, 这类粘土稳定剂的特点是价格低廉, 使用方法简单, 短期防膨效果较好,缺点是防膨有效期短, 且对抑制微粒运移效果较差[ 18] 。
( 2) 无机聚合物类, 其优点是价格较低且有效期较普通无机盐长, 其缺点是不适合于碳酸盐岩地层, 且仅能在弱酸条件下使用。
阳离子聚合物黏土稳定剂的研制与室内研究
二 甲胺 ３ ％水 溶 液 ， 学 纯 ； 氧 氯 丙烷 ， ３ 化 环 分析
纯， 大庆 油 田化学试 剂 厂 ； 润土 ， 级 。 膨 一
１ １ ２ 主 要 仪 器 ．．
读 取膨 润土 膨胀 体积
ｚＰ １ Ｎ 一 膨胀 量测 定 仪 、Ｄ —５ Ｌ Ｊ Ｃ加 热恒 温 离心
２１ ０ １年 ７月 １ ９日收到
计算防膨率 ：
—
防膨率 ＝
ｙ２ 一
ｙ０
×１０ 。 ０％
第一作者简介 ： 范振 中， ， 男 博士 。 通信作者 简介 ： 李 超 。Ｅ ｍ ｉ ｌ ｈｏ３ ０ ＠ １３ ｃｒ － ａ ：ｃ ａ＿０ ８ ６ ． ｏ 。 ｌｉ ｎ
能 。在 ２ ℃下 ，％ 浓度 的黏土 稳定 剂防膨率为 ８ ． ％。两次岩屑 回收率均高于 ７ ％ 。２ ０ １ ７２ ３ ４ｈ静态膨胀率 小于 ２ ． ％。 ７５
关 键词 阳离子 聚合 物 中图法分类号 Ｔ ２ ４ １ Ｅ５ ． ；
黏土稳定剂
防膨性 能 Ａ
。
文献标志码
黏 土矿物 水化 膨 胀 、 分散 运 移 给 油 田生 产 造成 极 大 危 害 。在 现场 施 工 过 程 中 ， 由于 自由水 侵入 地
机 、 ＭＩ 手动 压力机 、 温水浴 锅 Ｐ Ｏ型 恒
１ ２ 黏 土 稳定 剂的合 成 ．
层 与 黏土 矿物 接 触 ， 化 膨 胀 的几 率 增 加 。致使 油 水 气储 层造 成 堵 塞 ， 隙 度 变 小 ， 量 降 低 。黏 土 稳 孔 产 定剂 作 为油 田化学 外 加 剂 使 用 频 率较 高 ， 以有 效 可 解 决 黏 土矿 物 水 化 膨 胀 等 问 题 。就 目前 使 用 的各 类 黏 土稳 定剂 中 ， 机 盐 类 黏 土 稳 定 剂 防 膨 效果 明 无 显 ， 通 过现 场 施 工 情 况 发 现 ， 类 黏 土 稳 定 剂 遇 但 此 到大 量地 层 水 后 ， 子 浓 度 会 大 大 降 低 ， 离 防膨 效 果
2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵
2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵（简称QUAT188）是一种常用的表面活性剂和消毒剂。
它由2-甲基丙烯酸酯和三甲胺的反应生成。
QUAT188在许多领域都有广泛应用，包括清洁产品、卫生消毒、纺织品和护肤品等。
本文将对QUAT188的性质和应用进行详细介绍。
首先，QUAT188是一种阳离子表面活性剂，具有优良的湿润性和降低表面张力的特点。
它可以在不同的介质中快速扩散并降低水的表面张力，从而提供优良的统一润湿性能。
这使得QUAT188广泛应用于清洁产品中，如洗涤剂、洗发水、洗手液等。
它能够去除油脂、污渍和杂质，并使物体表面保持清洁和光滑。
其次，QUAT188也具有良好的杀菌和消毒性能。
它可以抑制大部分细菌、真菌和病毒的生长，起到消毒作用。
这使得QUAT188在卫生消毒领域得到广泛应用，如医院、实验室、食品生产厂家等。
QUAT188能够有效杀灭病原微生物，保证场所的卫生安全。
此外，QUAT188还可以用于纺织品的整理和防腐处理。
它可以在纺织品表面形成一层保护膜，增强纤维的柔软性和耐久性。
同时，QUAT188还能防止纤维的变黄和老化，延长纺织品的使用寿命。
因此，QUAT188在纺织品行业得到广泛应用，如洗涤剂、柔顺剂和防水剂等。
最后，QUAT188还常用于化妆品和个人护理产品。
由于它具有良好的湿润性和亲水性，QUAT188可以增加化妆品的均匀性和透明性，提高产品的质感和观感。
此外，QUAT188还具有一定的保湿性能，能够增强皮肤的保水能力，改善皮肤的干燥问题。
因此，QUAT188常被用于洗面奶、乳液、面膜等化妆品中，以提供良好的使用体验。
综上所述，2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵（QUAT188）作为一种常用的表面活性剂和消毒剂，在清洁产品、卫生消毒、纺织品和护肤品等领域有广泛应用。
它具有优良的湿润性能、降低表面张力的特点，并能够杀菌消毒、增强纤维柔软性和耐久性、提高化妆品质感等功能。
季铵盐型粘土稳定剂的合成研究及防膨性能评价的开题报告
季铵盐型粘土稳定剂的合成研究及防膨性能评价的开题报告一、研究背景与意义随着人们对环境保护的要求越来越高，土木工程中对土体的稳定性和防止土体膨胀的需求也日益增加。
粘土稳定剂可以通过与粘土发生化学反应，形成坚固的土块，提高土壤的强度和稳定性，并且对土壤的膨胀有一定的抑制作用，在工程建设中有着广泛的应用。
季铵盐型粘土稳定剂因其稳定效果好、使用方便等特点，已经成为粘土稳定剂的主要类型之一。
本研究拟通过合成季铵盐型粘土稳定剂并评价其防膨性能，为工程实践提供参考。
二、研究内容和方法1.合成季铵盐型粘土稳定剂本研究拟采用溶液法合成季铵盐型粘土稳定剂，具体操作流程为：选取优质的原材料，将其分别溶解在适宜溶剂中，经过反应和蒸发制备出季铵盐型粘土稳定剂。
2.评价季铵盐型粘土稳定剂的防膨性能通过压汞仪测试，评价季铵盐型粘土稳定剂的抑制土体膨胀作用，考察不同配比、不同浓度下的防膨效果，并且与其他类型的粘土稳定剂进行对比。
三、研究预期结果1.成功合成季铵盐型粘土稳定剂。
2.通过评价季铵盐型粘土稳定剂的防膨性能，得出其最优配比和浓度，为实际工程应用提供参考。
3.对不同类型的粘土稳定剂进行对比，评价季铵盐型粘土稳定剂的优劣。
四、研究进度目前已完成对季铵盐型粘土稳定剂合成方法的初步研究，正在进行实验参数的优化研究，并将在不久的将来开始防膨性能评价实验。
五、存在的问题与解决方案1.合成季铵盐型粘土稳定剂的制备参数的优化。
解决方案：通过实验研究不同原材料的配比和不同的制备条件，调整反应的时间和温度等关键参数，寻求最合适的合成方法。
2.防膨性能评价的实验方案的制定。
解决方案：思考实验设计，选择一定数量的试验样品，对不同参数条件下的抑制土体膨胀作用进行实验研究，并对测试数据进行分析和处理，获得实验结果。
六、参考文献1. Zhiqiang Chen, Jidong Guo, Jun Yao, and Shuqiang Jiang. Mechanical properties of stabilized clay soils with different stabilizers [J]. Advances in Civil Engineering Materials, 2019, 8(1):1-19.2. Xiangtao Xu, Xianwei Dai, Kefei Dou, and Changjie Xu. Development and application of environmentally friendly polymer cement for soil stabilization [J]. Advances in Civil Engineering Materials, 2018, 7(1):1-13.3. Jianping Liu, Zhimin Zhang, Zhichao Guo, Yang Shen, and Yan Wu. Improving the mechanical properties of expansive soil using polymer nanocomposites [J]. Construction and Building Materials, 2018, 160:406-414.。
压裂用粘土稳定剂的研究进展及性能评价方法
压裂用粘土稳定剂的研究进展及性能评价方法梁小兵;王思中;胡兴渊;张吉磊【摘要】压裂技术是一项确实有效的提高采收率的方法.由于粘土易发生膨胀和运移,为了减少对储集层渗透率的伤害,需要在压裂液中加入粘土稳定剂.本文在对粘土稳定剂的分类及特点了解的基础上,对其应用现状、发展趋势及作用机理进行介绍,最后介绍了压裂用粘土稳定剂的性能评价指标和方法.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2014(000)018【总页数】4页(P14-17)【关键词】压裂液;粘土稳定剂;进展;性能评价【作者】梁小兵;王思中;胡兴渊;张吉磊【作者单位】陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安710075;中国石油天然气集团公司办公厅,北京100007;长庆油田分公司长南气田开发项目部,陕西西安710018;西安石油大学石油工程学院,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE357.1+2在原油面临枯竭的今天，研发能够提高采收率的方法具有重大意义。
压裂技术是一项确实有效的提高采收率的方法。
影响压裂技术的因素众多，其中压裂液配方中使用的粘土稳定剂的效果好坏是直接影响到采收率的一项重要因素。
表1 水敏指数与所对应的水敏伤害强度水敏性指数水敏性损害强度≤5无5～30弱30～50中等偏弱50～70中等偏强70～90强＞90极强地层中的粘土矿物含量较多，世界各国约有97%的油层均含有粘土矿物。
我国的油藏大多数属于砂岩油藏，均含有大量的粘土矿物。
当油藏中粘土含量介于5%～20%时，通常认为该油层粘土含量较高［1］。
在地层开发过程中，如果措施不当，粘土含量高的地层可能会引起渗透率下降，并造成地层损害，这可能是由于粘土矿物的分散运移及水化膨胀作用［2］。
有些较难水化膨胀的微粒同样会产生地层损害，表1为储层的水敏指数与水敏伤害强度的关系表。
一些能够运移的石英微粒及非膨胀型的粘土矿物（如伊利石、高岭石、绿泥石等），还包括一部分混合层的粘土等均被称之为微粒［2］。
一种制备低黏度稳定油包水体系的新方法
一种制备低黏度稳定油包水体系的新方法作者赢创德固赛特种化学( 上海) 有限公司个人护理部，上海201108……………………………………………… 张海州巫珊摘要通过制备多种低黏度油包水体系，考察了含有阳离子表面活性剂棕榈酰胺丙基三甲基氯化铵的油包水体系的黏度、稳定性、界面张力和乳化体系显微结构，并对比评价了配合使用不同规格粉体、不同表面活性剂以及不同用量棕榈酰胺丙基三甲基氯化铵的油包水体系的稳定性。
结果表明在含有疏水处理粉体的油包水体系中加入适量棕榈酰胺丙基三甲基氯化铵可以使体系的黏度降低，油水两相界面张力降低，乳液的乳化颗粒变小，稳定性增加。
因此，通过使用棕榈酰胺丙基三甲基氯化铵，提供了一种解决低黏度油包水体系稳定性的方便有效的新方法。
该方法在粉底液、防晒乳等化妆品配方中具有广泛的应用价值。
关键词低黏度油包水体系棕榈酰胺丙基三甲基氯化铵稳定性化妆品A New M et hod to Prepare Low V i sc o s i t y and St ab l e W a te r-i n- Oil E m u l s i on SystemZHANG Ha i z h o u WU S han( E vo n i k Degussa S p ec i a l ty C h e m i ca l s ( S h a n g h a i)Co．，L t d．，S h a n g h a i 201108，C h i n a)A bs t r ac t: Low v i scos i ty W / O syste m w i t h cat i o n i c su rfac tan t was st ud i e d． V i scos i ty，sta b ili ty，i n te rfac i a l te n s i o n an d m i cro sco p e of t h e system s were teste d．The sta b ili t i e s of the syste m s w i t h d i ffere n t typ es o f p ow d e r，d i ffe re n t type s of su rfac tan ts and d i ffe re n t concen- trat i o n of p a l m i ta m i d o p ro p y l tr i m o n i um c h l or i d e were compared and eva l u ate d．Te st res u l ts show that p a l m i ta m i d o p ro p y l tr i m o n i um c h l o- r i d e can l o we r the sy ste m v i scos i ty and i n te rfac i a l te n s i o n，m ea n w h il e，d ecrea se the d ro p l et s i ze of e mu l s i o n p a rt i c l es and the n e nh a n ce t h e sta b ili ty． A n ove l and co n ve n i e n t me thod to sta b ili ze l o w v i scos i ty w/ o system i s p rov i d e d in t h i s paper by u s i n g p a l m i ta m i d o p ro p y l t- r i m o n i um c h l or i d e．T h i s me tho d can be w i d e l y a pp li e d to fo r mu l at i o n s of fo und at i o n and su nscreen c rea m．Key w o r ds:l o w v i sco s i ty w/o sy ste m p a l m i ta m i d o p ro p y l tr i m o n i um c h l or i d e sta b ili ty c o s m et i cs在化妆品行业中，油包水体系凭借其特殊的手感、对粉体的良好分散性和优异的抗水性而广泛应用于彩妆、防晒等产品。
低聚季铵盐型粘土稳定剂的合成与性能评价_李雯
低聚季铵盐型粘土稳定剂的合成与性能评价李雯，鲁红升，郭斐，戴姗姗，全红平（西南石油大学化学化工学院，四川成都610500）摘要：以1,2—二溴乙烷(EDB)和N,N,N ’,N ’—四甲基乙二胺(TMEDA)为原料，在室内合成了一种水溶性低聚季铵盐型粘土稳定剂。
研究表明，最佳合成工艺条件为：在反应温度为70℃，反应时间为8h 的条件下EDB 和TMEDA 按摩尔比为1:1反应后重结晶后产率达77.1%；实验表明，在质量分数为1%时，防膨率可达到89.8%，在缩膨方面也有极好效果，最高可达50.3%；而产品在持久防膨性能方面相对于无机粘土稳定剂体现出明显的优势。
关键词：有机合成；季铵盐；防膨；缩膨中图分类号：TQ423.4文献标识码：A文章编号：1673-5285（2012）07-0071-04*收稿日期：2012－04-29作者简介：李雯，女（1986-），西南石油大学2009级在读研究生，研究方向为提高采收率，邮箱:liwen_nc@ 。
Synthesis and performance evaluation of oligomer quaternaryammonium salt as an anti-Swelling chemicalLI Wen ，LU Hongsheng ，GUO Fei ，DAI Shanshan ，QUAN Hongping（College of Chemical Engineering and Chemistry ，SWPU ，Chengdu Sichuan 610500，China ）Abstract :Through copolymerization using 1,2-dibromoethane and N,N,N ’,N ′-tetram －ethylenediamine as raw materials,a water-soluble oligomer quaternary ammonium as an An －ti-Swelling Chemical were synthesize indoors.Research shows that the best synthetic process conditions is in the reaction temperature for 70,the reaction time is 8h conditions EDB and TMEDA press moore ratio of 1:1after reaction after heavy crystallization production rate of 77.1.The results of experiment show that the quality score was 1%,the rate of up to 89.8%,in the shrinkage also have very good are effect,can be as high as 50.3.And the product in the performance of lasting compared with inorganic clay stabilizer reflects the obvious superi －ority.Key words:organic synthesis ；quaternary ammonium salt ；anti-swelling ；swelled clay shrink －age agent在油田的生产中外部流体进入地层,稀释了地层原生水,降低了盐的浓度,使覆盖在黏土表面的阳离子发生扩散,黏土晶体中水分子快速流动,导致黏土矿物水化膨胀和分散运移,堵塞了油气流通通道,降低了渗透率,以致油气减产[1]。
小阳离子粘土稳定剂的合成与性能评价
小阳离子粘土稳定剂的合成与性能评价
小阳离子粘土稳定剂的合成与性能评价
余娇梅;张亚博;胡三清
【摘要】用三甲胺和烯丙基氯合成了季铵盐小阳离子粘土稳定剂,通过测定不同条件下的合成率筛选出最佳合成条件:最佳反应时间为6h,最佳反应温度为55℃,三甲胺和烯丙基氯的最佳投料比为1∶1.6,产率可达89.8%.试验表明,相比其他粘土稳定剂,三甲基烯丙基氯化铵具有更好的粘土膨胀抑制性能,而且随着浓度增加防膨性能也越好.
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》
【年(卷),期】2008(005)002
【总页数】3页(P26-28)
【关键词】三甲胺;烯丙基氯;小阳离子;粘土稳定剂;合成;防膨率
【作者】余娇梅;张亚博;胡三清
【作者单位】长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;四川理工学院材料与化学工程系,四川,自贡,643000;长江大学化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023【正文语种】中文
【中图分类】基础科学
［收稿日期］２００８０２１５［作者简介］余娇梅（１９８２），女，２００６年大学毕业，硕士生，现主要从事环境工程方面的研究工作。
小阳离子粘土稳定剂的合成与性能评价余娇梅（长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州４３４０２３）张亚博（四川理工学院材料与。
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［1］牟伯中，罗亚平，李春霞，等.蒙脱土粘土／水分散体系中颗粒的 性质［J］.油田化学，2001，18（1）：1.
［2］靳保军，李尚贵，马兴芹，等.小分子量粘土稳定剂J-1的研制与 应用［J］.油田化学，2001，18（2）：127.
296
油田化学
2003年
甲基氯化铵，简称 CETA，为实验室产品，纯度95% 以上；页岩回收率中所用岩屑来自胜利油田 GD222-5井；其他试剂均为分析纯。
1.2 实验方法
1.2.1 粘土悬浮液zeta电位的测定 配制一系列不同浓度的钙蒙脱土／CETA 悬浮
液，用 GJ-1型高速搅拌机（江阴第二电机厂）高速搅 拌30分钟，静置24小时，使 CETA 在钙蒙脱土上的 吸附达到平衡，测量时取上清液少许，在 DXD-Ⅱ型 电视显微电泳仪（江苏光学仪器厂）下进行zeta电 位测定，实验测试温度为室温（21~23࠷）。 1.2.2 CETA在钙蒙脱土上吸附量的测定
1 实验部分
1.1 实验材料 蒙脱土，山东省安丘膨润土厂产品，主要成分为
钙质蒙脱 土，国 家 一 级 膨 润 土，阳 离 子 交 换 容 量 为 84.8mmol／100g，粒径小于0.074mm；2-氯乙基三
✷ 收稿日期：2003-05-05；修改日期：2003-11-25。 作者简介：严高云（1969-），男，工程师，石油大学（华东）物探专业学士（1992），现从事油田开发工作，通讯地址：257231胜利油田有限 公司孤岛采油厂作业一大队，电话：0546-8885554；朱维群（1963-），男，山东大学教授，大连理工大学工学博士（1998），现于 胜利油田博士后流动站从事油田化学方面的研究工作，通讯地址：250100山东济南山东大学胶体与界面化学教育部重点实 验室，电话：13864730260。
难题的解决带来了福音，但正电胶钻井液价格昂贵， 运输不方便。而大分子量的阳离子聚合物类粘土稳 定剂又往往会加重对低渗透油层渗透率的伤害。
正电性钻井液可能从根本上解决这个问题，而 效果显著的阳离子系列化合物则成为科学工作者的 研究热 点［2］。 我 们 研 制 了 小 分 子 量 的 有 机 季 铵 盐 粘土稳定剂 CETA，并从吸附、zeta电位变化、相对 润湿接触角、XRD 方法和页岩回收率等方面 考 察 了 CETA／蒙脱土体系的基本性质，本文报道这一研究 结果。
表1 不同 CETA吸附量的钙蒙脱土层间距
样号
1
2
3
4
5
吸附量／mmolg-1 0
0.22 0.33 0.37 0.53
层间距／nm
1.5713 1.5018 1.4525 1.4430 1.4244
2.5 页岩回收率测定结果
页岩回收率测定结果见表2。当溶液中 CETA 浓度为 KCl浓度的1／10时，可以获得几乎相同的 页岩回收率。这一实验结果说明 CETA 防止地层 粘土膨胀的性能比 KCl好，抑制粘土水化、膨胀的 作用比 KCl强。
用 T01-40型磙子加热炉（美国 Baroid公司）进 行页岩回收率的测定。一次回收率 R 值越大，说明 该处理 剂 抑 制 页 岩 分 散 的 能 力 越 强。 二 次 回 收 率
R◜值越接近 R值，说明该抑制剂在岩屑表面吸附越 牢固，越难被置换来。
2 结果与讨论
2.1 CETA加量对粘土悬浮液zeta电位的影响 图1是不同加量 CETA对钙蒙脱土悬浮液zeta
由于蒙脱土表面带负电，CETA 在其表面的吸 附包括两部分，一部分产生于静电吸附，另一部分产 生于阳离子交换。CETA 的加入使蒙脱土表面电位 变正值，所以阳离子交换是次要的，静电吸附是主要
第20卷第4期
严高云，姜娜，张蕊等：2-氯乙基三甲基氯化铵 CETA作为粘土稳定剂的性能研究
297
面，带正电的 CETA小阳离子中和蒙脱土表面的负 电荷，使排斥力降低，使表面电位变正值，阻止水分
电位的影响曲线。由图可见，随着 CETA 加量的增 大，钙蒙脱 土 悬 浮 液 的 zeta电 位 先 缓 慢 增 加，之 后 越过一个平台再继续增加，当 CETA 的加量大约为 2.5g／L 时，CETA／钙蒙脱土悬浮液的zeta电位达 到零，由此电位值变为正值，最后又缓慢上升。图中 低加量下出现平台，是 CETA 的一价阳离子与蒙脱 土层间的 Ca2+、Mg2+、Al3+等高价阳离子进行阳离 子交换，使 层 间 正 电 荷 减 少 的 结 果。zeta电 位 增 加 的主要原因不是阳离子交换，而是 CETA 在蒙脱土 表面的吸附。
粘土 稳定剂பைடு நூலகம்
空白
表2 页岩回收率测定结果
水溶液浓度 ／%
一次回收率 R／%
0.0
34.3
二次回收率 R◜／%
29.9
CETA
0.1 0.2 0.3
50.2 61.2 78.3
47.2 55.6 75.1
KCl
1.0 2.0 3.0
48.4 53.9 81.3
45.0 51.7 78.9
根据以上实验结果，CETA 作为粘土稳定剂，可 用于水基钻井液、油气层防膨处理及阳离子聚合物 驱油前的地层预处理。
配制一系列不同浓度的钙蒙脱土／CETA 悬浮 液，恒温水浴上振荡24小时，使 CETA 在钙蒙脱土 上的吸附达到平衡，水浴温度为298.15K。将平衡 后的悬浮液在3600r／min转速下离心20分钟使粘 土沉降，吸取上清液，用滴定法分析上清液中 CETA 的浓度（称为平衡浓度），由 CETA 的初始浓度及平 衡浓度计算 CETA 在钙蒙脱土上的吸附量。平衡 浓度 的 测 定 采 用 反 滴 定 法［3］而 不 采 用 两 相 滴 定 法［4］，两相滴定法不易观察终点颜色变化且对 pH 值要求苛刻。
第20卷第4期
油田化学
Vol.20 No.4
=2=00=3=年=1=2=月=2=5=日================O=il=fie=ld===Ch=e=m=ist=r=y===================25=D=e=c，=2=00=3=
文章编号：1000-4092（2003）04-0295-04
关键词：有机季铵盐；2-氯乙基三甲基氯化铵（CETA）；钙质蒙脱土；溶液吸附；zeta电位；晶层间距；表面润湿性；粘
土稳定剂
中图分类号：TE39：TE254+.4：O647.3
文献标识码：A
蒙脱土是自然界中普遍存在的一种2:1型层状 粘土矿物，单位晶胞由两片顶角朝里的 Si—O 四面 体中间夹一片 Al—O或 Mg—O 八面体形成一结构 层，层与层之间没有共用的氧或羟基，层间结合力很 弱，同晶 置 换 现 象 很 普 遍，因 而 具 有 负 电 荷［1］。 根 据电中性 原 理，层 间 必 然 出 现 相 应 数 量 的 阳 离 子。 当在蒙脱土悬浮液中加入有机阳离子时，阳离子可 以插入晶层之间或吸附在表面上，引起蒙脱土性质 的一系列变化，这些变化可以从吸附等温线、zeta电 位、润湿角的测定和 X射线衍射分析等得到。
衡浓 度 ）。 根 据 吸 附 等 温 线，在 低 平 衡 浓 度 下， CETA在钙蒙脱土上的吸附量（达到吸附平衡时的 吸附量）与溶液的平衡浓度成正比；当平衡浓度增加 时（吸附曲线的中间部分），吸附量上升，但不成正比 关系；当 平 衡 浓 度 增 大 到 一 定 值 时 吸 附 量 不 再 随 CETA浓度的改变而改变，说明 CETA 已经在钙蒙 脱 土 表 面 达 到 饱 和 吸 附，饱 和 吸 附 量 为 0.54mmol／g钙蒙脱土。
将用不同浓度 CETA 处理后的钙蒙脱土滤出， 用乙醇冲 洗，超 声 分 散，在 60࠷ 真 空 炉 内 烘 干、研 碎，过200目筛的试样用 D／max-rA 转靶 X 射线衍 射仪（日 本 理 学）进 行 XRD 分 析，Cu 靶，电 流 40 mA，电压40kV，测粘土单倍层间距的衍射峰。 1.2.5 页岩回收率的测定
CETA 是一种季铵盐，在粘土的水悬浮液中将 发生 下 列 反 应：R4N+Cl- + MT→R4N- MT+ + Cl-，其中，R4N+Cl- 代表 CETA，MT 代表蒙脱土。 阳离子的吸附使粘土表面正电荷密度增加，使电位 变正值。 2.2 CETA在钙蒙脱土上的吸附
图2是 CETA 在钙蒙脱土上的吸附等温线［7，8］ （qe代表吸附平衡时的吸附量，Ce 代表 CETA 的平
吸附大多数表面活性剂后粘土表面的疏水作用
均增强，而吸附 CETA 后粘土的水润湿性变好，尽 管变化幅度不大，对于防止入井流体引起地层岩石
润湿性向亲油化转化有一定实用价值。
2.4 XRD分析 干样的 XRD分析结果和衍射图见表1和图3。
吸附 CETA前、后钙蒙脱土的图谱相似，没有新峰 出现，即蒙脱土的晶层结构没有改变，没有出现新的
品 或 相 似 成 分、结 构 的 样 品 具 有 很 好 的 对 比 意 义［5］。
在本测试中设吸附和未吸附 CETA 的蒙脱土 对同一种液体的毛细管半径相同，乙醇的接触角设
为0≠，测得在饱和吸附 CETA 钙蒙脱土上水的相对 润湿角为89.1≠，在未吸附 CETA 的钙蒙脱土上为 98.3≠。在吸附 CETA后水的润湿接触角略变小，即 水对钙蒙脱土的润湿性略变好。
2-氯乙基三甲基氯化铵 CETA 作为 粘土稳定剂的性能研究✷
严高云1，姜 娜1，张 蕊2，朱维群2
（1.中国石化胜利油田公司孤岛采油厂，山东 东营 257231；2.山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室，山东 济南 250100）
摘要：实验测定了2-氯乙基三甲基氯化铵（简称 CETA）作为粘土稳定剂的某些性能。随 CETA 浓度的增大，钙蒙 脱石在水中的zeta电位增大，在浓度约为2.5g／L时zeta电位为零，zeta电位增大是 CETA吸附的结果。CETA 在 钙蒙脱土上的饱和吸附量为0.54mmol／g。以乙醇作为基准液，吸附和未吸附 CETA 的钙蒙脱土粉末上水的相对 润湿接触角分别为89.3≠和98.1≠，吸附 CETA使钙蒙脱土的水湿性略有增大。当 CETA的吸附量由0逐步增大到 0.53mmol／g时，钙蒙脱土的晶层间距由 1.5713nm 逐渐减小到 1.4244nm。页岩在 0.1%、0.2%、0.3% 的 CETA水溶液中的一次、二次回收率，大体上分别相当于在1%、2%、3%KCl水溶液中的相应回收率。CETA 作为 粘土稳定剂，可用于水基钻井液，油气层防膨处理及阳离子聚合物驱油前的地层预处理。图3表2参10。