黏土稳定剂评价方法
高温粘土稳定剂HJZ-300简介
高温粘土稳定剂HJZ-300
一、产品概述
该高温粘土稳定剂是针对高温作业地层粘土膨胀引起地层堵塞而研制开发的一种新型无氯小阳离子高效聚合物类粘土防膨剂，产品具有较高的阳离子电荷密度，能有效吸附在粘土颗粒表面，从而防止水敏性矿物水化膨胀及分散运移对油气层造成的伤害。
主要适用于油田注汽、注水及酸化等作业过程中的粘土防膨。
二、技术指标
三、产品用途
该产品主要在油田注汽、注水及酸化防膨液中加入。
四、产品用量及使用方法
1、本产品用量1－2％，用户也可根据需要确定用量。
2、按设计粘土稳定剂用量，在搅拌的条件下，缓慢加入本产品，搅拌匀均即可使用。
五、包装及贮运
用塑料桶包装，每桶净重25㎏、50㎏、250㎏，或根据用户要求包装。
贮存于阴凉、干燥处，有效期二年。
本品为非危险品，运输中按一般液体对待。
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吸附型小分子粘土稳定剂的合成及性能研究
吸附型小分子粘土稳定剂的合成及性能研究首先，我们需要选择一种合适的粘土作为载体。
常见的选择是蒙脱石，因为其具有较大比表面积和孔隙结构，能够提供较好的吸附能力。
然后，我们可以选择一种小分子化合物作为活性剂，这个活性剂应具有较高的亲油性和亲水性，能够在分散体系中形成稳定的吸附膜。
合成吸附型小分子粘土稳定剂的方法有很多种，其中一种常见的方法是负载法。
首先，将蒙脱石颗粒与活性剂进行混合，并在一定的温度和压力下进行反应，使活性剂分子通过物理或化学吸附方式负载于蒙脱石表面。
然后，通过水洗和干燥等步骤，获得吸附型小分子粘土稳定剂。
合成得到的吸附型小分子粘土稳定剂具有较好的性能，主要体现在以下几个方面。
首先，它具有较大的比表面积和孔隙结构，能够提供较大的吸附容量，有助于稳定分散体系。
其次，它具有较好的亲油性和亲水性，能够稳定不同类型的分散体系。
此外，吸附型小分子粘土稳定剂还具有较好的热稳定性和机械性能，能够在高温和高压条件下保持其稳定性。
吸附型小分子粘土稳定剂在许多领域中都有广泛的应用。
例如，在油井钻井过程中，它可用作钻井液稳定剂，稳定钻井液体系，提高钻井液的性能。
此外，在环境治理领域，吸附型小分子粘土稳定剂也可用于处理废水、废气等，去除污染物，并提高处理效果。
总之，吸附型小分子粘土稳定剂是一种具有较好性能的稳定剂。
通过选择合适的载体和活性剂，并采用负载法进行合成，可以得到具有较大比表面积和孔隙结构的吸附型小分子粘土稳定剂。
它在油井钻井、环境治理等领域中有广泛的应用前景。
未来的研究可以进一步探索吸附型小分子粘土稳定剂的合成方法和性能，以及其在其他领域的应用潜力。
新型粘土稳定剂的合成及其在油田中的应用硕士毕业答辩PPT
1 选题的背景与意义
粘土矿物广泛存在于地层中，全世界97%的油层都在不同程 度上含有粘土矿物。在油田注水、压裂等过程中，注入到储层中 的外来添加剂就会引起粘土矿物的水化膨胀和分散运移。
针对低渗储层，本文旨在开发出防膨效果好、耐酸、耐高温、 耐高矿化度、与地层配伍性良好的阳离子聚合物型粘土稳定剂。
2 粘土矿物水化膨胀和分散运移
2020届硕士毕业论文答辩
新型粘土稳定剂的合成 及其在油田中的应用
姓名： 导师： 专业： 学号：
1 选题的背景与意义 2 粘土矿物水化膨胀和分散运移
C 答辩提纲 ONTENTS
3 阳离子均聚物PDMC的合成与表征 4 阳离子共聚物P(AM-DMC)的合成与表征
5 粘土稳定剂性能评价
6 新型粘土稳定剂现场应用试验 7 总结与展望
δ=4.79ppm处为重水的溶剂峰； δ=1.60ppm——CH2(1)的质子吸收峰； δ=2.21ppm——CH(2)的质子吸收峰； δ=2.05ppm——NH2(3)的质子吸收峰； δ=1.96ppm——CH2(4)的质子吸收峰； δ=1.12ppm——CH3(5)的质子吸收峰； δ=4.41ppm——CH2(6)的质子吸收峰； δ=3.62ppm——CH2(7)的质子吸收峰； δ=3.20ppm——CH3(8)的质子吸收峰； 在谱图中未见到δ=6.21ppm和δ=5.82ppm 处出现C=CH2上两个H原子的质子吸收峰， 由此确定合成的产物即为阳离子共聚物 P(AM-DMC)。
随着时间的延长， 聚合反应越完全，特性 粘度不断增加；但是 DMC中含有酯基，长时 间的反应可能会造成聚 合物降解，特性粘度略 有减少。
8
3.3 PDMC的结构表征
3.3.1 红外表征
粘土稳定剂
粘土稳定剂粘土稳定剂是一种用于增强粘土性能并提高土壤稳定性的材料。
它在土壤工程中起到非常重要的作用，可以帮助减少土壤的沉降和渗透问题，并提供更强的土壤支撑力。
本文将介绍粘土稳定剂的原理、常见类型以及应用领域。
1. 原理粘土稳定剂能够改变粘土的物理和化学性质，从而提高土壤的稳定性。
它们通过以下几种方式发挥作用：•改变粘土颗粒间的相互关系：粘土稳定剂能够与粘土颗粒表面发生反应，并形成稳定的粘土-稳定剂复合物。
这些复合物能够增强粘土颗粒之间的相互吸附力和结合力，使得粘土成为一个更加坚固的结构体系。
•提供更多的结构支撑：粘土稳定剂能够填充土壤孔隙中的空隙，从而提供额外的结构支撑。
这些填料材料可以改变土壤的孔隙结构，减少土壤的沉降和渗透问题。
•改变土壤的水分特性：粘土稳定剂能够改变土壤的水分特性，使得土壤对水的吸附和保持能力增强。
这样一来，即使在潮湿的条件下，土壤也能够保持较好的稳定性。
2. 常见类型粘土稳定剂可分为有机稳定剂和无机稳定剂两种。
下面是它们的主要特点及应用场景：•有机稳定剂：有机稳定剂主要由有机化合物组成，具有较好的分散性和黏附性。
常见的有机稳定剂包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等。
它们适用于需要长期稳定效果的工程，如土壤固化、造景和道路建设等。
•无机稳定剂：无机稳定剂是由无机化合物构成的，具有较高的稳定性和抗腐蚀性。
常见的无机稳定剂包括水泥、石灰、硫酸和氯化钙等。
它们适用于需要快速稳定效果和较高强度要求的工程，如土壤灌浆、基础处理和地铁隧道施工等。
3. 应用领域粘土稳定剂在土壤工程中有广泛的应用。
下面介绍几个常见的应用领域：•道路建设：在道路建设中，粘土稳定剂通常用于增强路基和路面的稳定性。
它们能够提供额外的土壤支撑力，减少路基的沉降和路面的翘曲，降低维护成本和延长使用寿命。
•土壤固化：粘土稳定剂在土壤固化中发挥着重要的作用。
它们能够改善土壤的性质，提高土壤的强度和稳定性。
这在工业废弃物填埋场和污水处理厂等场所尤为重要。
粘土稳定剂1
1.1 粘土稳定剂的意义粘土矿物遇淡水膨胀与迁移导致的地层渗透性伤害，是石油生产中的一个严重问题。
许多产油地层含有蒙脱石、伊利石、混合层粘土（主要为伊利石-蒙脱石）和绿泥石，这类粘土及微粒吸水而发生膨胀、剥落和运移，在粘土颗粒重新排列和被扰乱时，一般不可能恢复地层原始渗透率。
所以，对于粘土造成的地层伤害，更主要的是预防而不是事后挽救，因此研究能够抑制地层中粘土矿物膨胀的长效防膨剂，对油田开发具有重要的意义。
注水地层和采油地层常常含有一定数量的可在水中膨胀的蒙脱石、伊利石等，这些粘土矿物在水中的膨胀性是它们的晶体结构所决定的。
例如蒙脱石的晶体结构是一个由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体组成的片状结构，这种片状结构再通过分子间力堆叠在一起。
蒙脱石晶体常常由于晶格取代例如硅为铝取代、铝为镁取代而出现电价不平衡，要在表面上结合一定数量的阳离子以求得补偿。
当蒙脱石与水接触时，水进入蒙脱石的片状结构之间，使这些阳离子解离，片状结构的表面即带上负电。
带负电的片状结构由于静电斥力而自行分开，产生我们通常看到的粘土膨胀。
粘土颗粒随流体迁移，堵塞油层孔道，造成油层伤害[1]。
对此，就必须要使用粘土稳定剂。
粘土矿物广泛存在于油层中，全世界97%的油层都不同程度地含有粘土矿物。
我国大多数油藏属砂岩油藏，也普遍含有粘土矿物。
通常，当油藏含粘土5%～20%时，则认为是粘土含量较高的油层。
如果在开发过程中措施不当，就会造成粘土矿物膨胀、分散和运移，导致渗透率下降，产生地层损害。
在不含见水膨胀型粘土矿物的砂岩地层中，其它微粒也会造成地层损害，这些微粒是可运移的石英微粒和一些非膨胀型粘土矿物高岭石、伊利石、绿泥石及一些混合层粘土等。
因此，对于含粘土矿物和其它微粒的地层，在酸化等措施中合理地采取稳定粘土技术，对于实现油气田的高产稳产至关重要[2]。
大多数低渗透的油、气层都含有粘土矿物质，它们有的是碎屑粘土在沉积作用下沉积下来的，也有矿石在热力、压力的长期作用下形成的，还有在水流流过基岩时，自生的粘土沉积形成的。
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.。
粘土稳定剂
HMD-10粘土稳定剂一、产品介绍HMD-10粘土稳定剂是一种有机阳离子聚合物的复合物，分子链节含有多个阳离子基团，能以网络形式强力吸附在粘土的交换点上，并通过分子间力和氢键力等作用，牢固吸附在粘土表面。
该产品具有明显防止储层中粘土矿物水化膨胀和分散运移的作用，使油田注水的视吸水指数大幅度提高。
产品分子量适当，可适用于高渗和低渗油气层；而且其独特的刚性结构，能进入粘土矿物层间，在多种化学力的作用，达到高效稳定作用。
该产品性能稳定，使用浓度低，现场使用方便简单，可广泛应用在注水、压裂或酸化作业中的防膨预处理。
二、主要用途本品主要应用于油田注水、压裂酸化前对地层进行预防膨处理。
HMD-10粘土稳定剂与注入水同时注入井中。
HMD-10分子中的亲水基团与毛细管壁粘土和页岩发生化学反应以化学键牢固的结合，亲油基团在外，在毛细管表面形成一层保护膜，使毛细管畅通，防止毛细管堵塞。
已堵塞的毛细管也能被打通，确保石油能畅通流入生产井，从而提高石油采收率。
HMD-10粘土稳定剂在强酸环境中仍能与毛细壁和页岩以化学键牢固结合，防止毛细管壁页岩和粘土吸水膨胀、分散、运移，打开毛细管，使之永久性的畅通，确保石油流入采油井，从而提高石油采收率。
三、技术指标四、使用说明1、本产品极易溶于水。
在作业液或注水液中，待其它药品加入完毕循环后，再加入本产品，循环均匀即可使用。
2、施工：可按一般钻井、压裂、酸化、压井注水程序方法进行。
3、在注水中加入0.5-2%的HMD-10粘土稳定剂，起到较好的防膨效果。
4、在酸化液或压裂液中加入0.5-2%的HMD-10粘土稳定剂能起到较好的粘土稳定效果。
五、安全与保护1、该产品无毒、无腐蚀性、无刺激性、非易燃品、对人体不会产生伤害。
2、在使用过程中，应穿工作服，戴上乳胶防护手套。
3、该产品具有微碱性，如不慎与皮肤接触，应用清水清洗。
六、包装贮存和运输1、塑料桶包装，每桶25kg、50kg、200kg。
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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细
石
油
化
工
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＥＴＲＯＣＨ ＥＭ Ｉ Ｐ ＣＡＬＳ
第 ２ 卷 第 ６期 ７ ２１ ０ ０年 １ １月
黏 土 稳 定 剂 评 价 方 法
郭丽梅 崔 岩 管 宝山 梁 丽 胥 云 刘 萍
（． 津科 技 大 学 材 料 科 学 与化 学 工 程 学 院 ， 津 ３ ０ ５ ； １天 天 ０ ４ ７ ２ 中 国石 油 勘 探 开 发研 究 院廊 坊 分 院 ， 北 廊 坊 ０ ５０ ） ． 河 ６ ０ ０
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收 稿 日期 ： ０ ０ ５—１ ； 改稿 收 到 日期 ： Ｏ Ｏ １ １ ２ １ ～０ ９修 ２ １ 一１ 一ｌ 。
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钙 基蒙脱 土 （ ０ １ ５℃ 干燥 ６ｈ 冷 却 后存 于广 口瓶 ， 中备用） 中 国石油 勘探开 发研究 院廊坊分 院 。 ，
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格 上 得 到 解 释 。笔 者 采 用 ４种 评 价 方 法 对 无 机 、
采用 Ｄ Ｓ ＯＶＥ ｔ ８ＤＩＣ Ｒ ｗｉ ＧＡＤ Ｓ型 Ｘ射 ｈ Ｄ 线衍射 仪 进 行 测 定 ， ｕ Ｋ Ｃ 辐 射 ， 收狭 缝 宽 度 接 ０ １ｎ 管压 ４ Ｖ， 电流 ４ ． ｍ， Ｏｋ 管 ０ｍＡ， 描 角度 范 扫
光谱 仪 ， 京 第 二 光 学 仪 器 厂 ； Ｅ Ｌ Ｊ Ｍ一 北 ＪＯ Ｓ
６ ８ Ｌ 型扫描 电子显 微 镜 ， ３０ Ｖ 日本 电子 株式 会 社 ；
作 者 简介 ： 丽梅 （ ９ １一 ， ， 士 ， 授 ， 要 从 事 精 细 化 郭 １６ ） 女 硕 教 主
学品合 成及 应 用 方 面 的 ＿ 作 。Ｅ ｍａ ： ｌ ｉ ｔ ｓ． ｄ ． ｒ Ｔ － — ｉ ｇｍｅ ｕ ｔ ｅ ｕ ｃ 。 ］ ＠ ｌ 基 金 项 目： 家科技 重 大专 项 （ Ｏ ８ Ｘ ８ ３ ） 国 ２Ｏ Ｚ Ｏቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ０ ７ 。
１ ２ ２ Ｘ 射 线 衍 射 ． ．
稳定 剂是保 护水敏地 层 的有 效手段 。 ］
在实 际应用 时发 现 ， 同一 种 药 剂在 不 同 地层 中防膨 效果 不 同， 传统 的评 价方 法 是采 用 静 态 防
膨方 法和页 岩膨胀 测 试 仪测 定 防 膨效 果 ， 无法 但
解释效 果优 劣的原 因 。采用 仪器检测 可 以从 微观 上观察 药剂 与黏 土 的作用 ， 而 筛 选 出与 地层 配 从 伍 性好 的药剂 ， 尤其 对 药 剂 防运 移 能力 可 以从 晶
围为 ２～ ３ 。 。 ３。
１ ２ ３ 热 失 重 ．．
有 机 防膨 剂进行 评价 ， 以静态 防膨方法 做对照 。
１ 实验 部 分
１ １ 主 要 试 剂 及 仪 器 ．
采 用 Ｑ５ Ｏ型热 重 分 析 仪 表 征 蒙 脱 土 的质 量 损失与 温度 之 间 的关 系 ， 描 温 度 范 围 ２ ～７ ０ 扫 ０ ０
比 率变 化 对 比 ， 析 层 间 水 含 量 的变 化 ； 过扫 描 电镜 观 察 粘 土 晶 型 验证 上 述 评 价 方 法 的 一致 性 ， 态膨 胀 法 分 通 静 与 上述 仪 器 方 法 对 照药 剂 防膨 性 能 可 靠 性 。从 黏 土 膨 胀 及 防膨 机理 上 评 价 黏 土 稳 定 剂 的综 合 效 果 。 关键 词 ： 土 稳 定 剂 仪 器 分析 评 价 方 法 黏
注水 储层不 被 伤 害［ 。对黏 土 含 量 高 、 敏 性 强 １ ］ 水 的储 层 ， 钻井 、 在 固井 、 注水 、 压裂 、 酸化 、 修井和 压 井 等任何工 艺措施 中， 只要 有水 基工作 液的侵 入 ， 都有 可能 引起水 敏伤 害 。油气层 保护 中使用黏 土
１ ２ １ 静态膨 胀评 价 ．． 称 取 ０ ７ ． ５ｇ钙基 蒙脱 土 ， 装入 １ ５ｍＬ离心管 中， 分别 加 人 １ ２ｍＬ清 水 或质 量分 数 为 １ ０ 的 ． 黏 土稳 定 剂 溶液 ， 超声 １ ｎ 使 其充 分 分 散 后 ０ｍｉ， 室温静置 ６ｈ 记 录 蒙脱 土 膨 胀 体 积 。 以清 水 处 ， 理 后的膨 胀体 积 为 １ ０ 计 ， ０ 分别 计 算 各 种 黏 土 稳 定剂处 理后黏 土 的膨 胀率［ 。 ３ ］
黏 土 稳 定 剂 ： ５ 环 ９ 聚 ３ 自制 低 相 对 分 环 、 、 （
子 质量 阳离 子 季 铵 盐 ） Ｂ Ｓ８ １ 有 机 与 无 机 复 ， Ｃ 一５ （ 配 产品 ， 以无机 为主 ， 商丘 市洪宇科 技研 发 中心 ） ；
℃， 升温 速率 １ ０℃／ ｉ， ａ ｒ ｎ 氮气 气氛 。
中 图分 类 号 ： ＴＥ３ ７ ５ 文献标识码 ： Ａ
采 取注水 开发方 式保持地 层压力 是提 高低 渗
ＫＱ５ ２ ０ Ｅ型数控 超 声 波 清 洗 器 ， 山 市 超 声 ００ Ｄ 昆 仪器有 限公 司 。
１ ２ 评 价 方 法 ．
透 油藏开发 效果 的 重要 措 施 和手 段 ， 其关 键 在 于
摘要： 采用 现代 化 仪 器 结 合 常 规 手段 全 面真 实 评 价 黏 土 稳 定 剂 性 能 。利 用 Ｘ 衍 射 检 测 峰 高 及 峰 面 积 大 小 评
价 药 剂处 理 后 黏 土 层 间距 及 结 晶度 ； 热失 重 评 价 黏 土 中 自 由水 及 结 合 水 ； Ｔ Ｉ 利 用 硅 氧 键 与 层 间水 吸 收 峰 Ｆ～ Ｒ