变粘分流酸主剂油酸酰胺丙基甜菜碱的合成

针对聚合物基稠化酸体系对地层存在潜在伤害的问题,研制出一种表观粘度随pH值升高而增大的新型两性表面活性剂—油酸酰胺丙基甜菜碱。该表面活性剂在非均质储层分流酸化中应用,随酸岩反应进行酸液体系自动变粘,具有分流酸化的作用,且不会对地层造成二次伤害。

油酸酰胺甜菜碱转化率的液相色谱分析及产物表征

通过油酸和N,N-二甲基丙二胺的叔胺化反应及叔胺和氯乙酸钠的亲核取代反应合成了油酸酰胺丙基二甲基胺羧基甜菜碱,运用液相色谱法研究了影响油酸转化率的主要工艺措施,并与传统的胺值滴定法分析结果进行了对比。结果发现:采取升高温度、延长反应时间、尽早脱水等措施,可以有效提高油酸的转化率。在175℃、反应8h、5h开始分水的条件下油酸的转化率最高约为78.75%。利用红外光谱、核磁共振确证了目标产物的结构。

VES自转向酸体系流变性能

VES自转向酸分流酸化技术是近年来发展起来的实现大井段、多层系储层改造的新方法,VES自转向酸体系是实现该技术的关键。把室内合成的油酸酰胺丙基甜菜碱作为稠化剂,优化形成VES自转向酸体系,并对VES自转向酸体系的流变性能进行了研究。系统测试了酸液体系的pH值、环境温度以及剪切速率对残酸体系表观粘度的影响。实验结果表明,在不同环境下VES自转向酸体系的表观粘度都能保持在100mPa.s以上,能够保证分流酸化施工的顺利进行。酸液主要添加剂(缓蚀剂以及铁离子稳定剂等)都使残酸体系表观粘度有一定的下降,所以在优选酸液体系过程中必须进行酸液体系配伍性测试。当VES自转向酸体系中的铁离子质量浓度超过1g/L后,体系发生相分离或者絮凝,失去分流转向的能力。

清洁自转向剂合成与现场应用

以油酸、3-二甲氨基丙胺和氯乙酸钠为原料,通过缩合和季铵化两步反应合成一种甜菜碱型两性表面活性剂作为自转向剂,考察催化剂、原料物质的量比、反应温度、反应时间等因素对油酸转化率的影响,确定最佳工艺条件。合成产品与优选助剂形成清洁自转向酸体系,该转向酸体系均一稳定,鲜酸黏度低,易于泵入,当体系HCl质量分数降至3%时,体系黏度达到219mPa·s,酸液体系遇到原油时发生破胶,破胶液黏度为3mPa·s,无残渣,易于返排。现场应用结果表明,该体系转向效果良好,投产后增产效果明显。