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[摘 要]对于含粘土砂岩油藏的开采，如何防止水敏、速敏、酸敏是一个十分重要的问题，是直接关系到能否开发和开发好这类油藏的重要问题。伴随着我们油田进入三次采油中期，对于砂岩油藏开发中出现的因“贾敏现象”导致的有效开采率降低，造成的吨油成本急剧上升，给我们上了一节十分痛心的课，亡羊补牢，末所未迟，粘土砂岩油藏的综合治理也就摆上了我们的桌面，下面就粘土膨胀技术的应用，谈一下我的想法。
[关键词]粘土稳定剂;无机盐类和无机碱;影响;研究
中图分类号：TP715 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0231-01
我们油田进入了开发的中后期，随着油田的开发，粘土稳定剂的应用越来越广泛，种类越来越多，根据不同的结构及所使用的化学药品不同，在这方面的研制大致可以可分为三个阶段：50年代到60年代后期，主要用无机盐类来稳定粘土;70年代主要用无机多核聚合物和阳离子表面活性剂来稳定粘土;80年代以后，主要开展了用阳离子有机聚合物稳定粘土的研究和实验。
本文通过对抽油井正常生产时，井站管网及设备、油水气关系的研究，从金属防腐的角度找出了三者之间于防腐的关系，为下步综合治理措施的制定提供了依据。
一、粘土稳定剂的种类及特点
目前粘土稳定剂种类繁多，而且还在不断的发展。就其分子结构、作用机理及使用特点，大致可以把它们归纳为以下几类。
1、机盐类和无机碱类：常用的无机盐类和无机碱类粘土稳定剂。从广义上讲，一切无机盐均可起到粘土防膨作用，但通常所指的是K+、NH4+、Ca2+和A13十等高价金属粒子。它们是通过阳离子交换作用，大量交换到粘土粒子表面从而有效地抑制了粘土的表面渗透水化作用。无机碱主要是KOH，它除了K十有抑制水化作用外，OHˉ能与粘土表面发生钝化作用使其水化能力下降，这种作用需要较高的温度（100℃以上）和较长的时间才能发生。在深井中效果比较明显，这类粘土防膨剂的优点是来源广，价格低，使用方法简单，对只需短期稳定粘土的情况特别适用。但由于它是通过离子交换吸附起作用，因此具有可逆性。即当离子环境改变时，它们又可能被取代或解吸，从而恢复到原有的水敏性状态。因此它对粘土的稳定作用是有条件的，在动态条件下难以长期稳定粘土，不易作到长效。同时，它只能起到抑制水化作用，不能有效地防止微粒运移。
2、机聚合物：目前，常用的无机聚合物类粘土稳定剂有羟基铝、氢氧化铅，这类处理剂在水溶液中和一定的pH值范围内形成多核络合物即无机聚合物。此聚合物带有大量正电荷能强烈地吸附并覆盖在粘土粒子表面，既有效地防止了粘土粒子的渗透水化，又能抑制粘土粒子的膨胀、分散，并将粘土固定在原位。事实上由于无机聚合物正电荷很多，所以在粘土表面的吸附不可逆。因此它能有效地防止粘土的水化、膨胀、分散、运移，而且长期有效。但是这类聚合物在pH值较高时（一般大于7），即会逐渐变化为氢氧化物沉淀而失效，而在强酸性介质中，多核络合物分解，且效能降低，这样就使其应用范围受到很大限制。
这类粘土防膨剂无毒、安全、应用方法简单、成本低，处理粘土长期有效。但不能用于碳酸盐地层，不能用于碱性介质。常可用于完井液、射孔液、压裂液、砾石充填液、砂控、注水、注蒸汽的地层预处理、酸化前后的粘土稳定等。但由于对粘土悬浮体的强絮凝作用在改性钻井液中少有使用。
3、有机聚合物类
非离子，阴离子，阳离子型有机聚合物都对黏土有稳定作用，但现在使用效果最好的是阳离子聚合物。它们多为聚季铵盐、聚季磷酸盐、聚季硫酸盐等。在此类聚合物分子链上，众多的季胺、季磷、季硫的阳离子与粘土表面产生强烈的吸附，同时聚合物链束对粘土有覆盖和包被作用。以上作用不仅能有效地中和粘土粒子的电荷，抑制粘土的表面渗透水化作用，也能抑制粘土粒子的膨胀、分散运移，将油层粘土固定在原位。而此作用由于阳离子聚合物在粘土表面吸附过强而达到不可逆，因而具有长效性。就是酸流、水流、油流的长期作用也不易使之失效，同时它又耐酸、耐碱，在酸性、碱性、中性环境中同样有效，是效果最好的一类粘土稳定剂，但成本偏高。
除此以外，凡能有效地抑制粘土粒子的水化、膨胀、分散、运移的各类聚合物;无论其作用机理如何，都可能在完井液中作为粘土稳定剂使用。从而为粘土稳定剂的开发提供了广阔的天地。
二、防膨剂的筛选
由于粘土矿物成分和储层岩石的差异，没有一种固定的现成防膨剂通用于各油层。欲取得理想的防膨效果，必须经过精心的室内筛选。
（1）初选：将储层的岩屑粉碎过筛，在一定的强度下，将其加入到有防膨剂的水（或注入用的水）申，浸泡一定的时间，对比其前后的重量变化。其变化最小的防膨剂及配方为最佳者，即初选完成。
（2）渗流防膨效果评价：将初选的防膨剂加入到注入水中，经岩心模拟注入试验，测定其渗透率的变化值，如果变化小即初选正确，可用于现场;否则，重新初选，再经渗流防膨效果评价。
三、防膨剂的使用
防膨剂在含泥砂岩并中的完井液、压裂液、注入水、酸液中都应使用。
1）在酸化時，可直接加入酸液中。
2）对于注水，一般是周期性注入加防膨剂的段塞。即当停止加防膨剂注水后，其注量降低到一定值时再注入段塞，然后再注水。目的是降低成本，取得较好的经济效益。如果用量小，效果好，也可采取连续注入。
四、几种有效的防膨剂性能
ZYC系列防膨剂性能ZYC系列防膨剂适用范围广、与水、醚的配伍性好，防止粘土膨胀和迁移，水润湿性好、无毒。
1、ZYC—01絮凝性强，用于钻井。作为絮凝剂，具有一定的粘土防膨性能和降低失水作用，可以作为完井液和修井液的添加剂。
2、ZYC—02具有一定的絮凝性，耐冲刷。具有一定的防膨胀性能和稳定地层、防止胶结物分散和出砂。可用于压井和注水，也可作为完并液和工作液的添加剂。
3、ZYC—03耐冲刷性能强，有较强的防膨性能，可以作为压裂液及注入水的防膨剂，亦可作为完井液和修井液的添加剂。
4、ZYC—04具有铰强的抑制粘土膨胀性能，有效期长。主要用于注入水和压裂液的防膨剂。
5、使用方法
与其它钻井或作业液体一起使用将PTA以0.4～1.0%的浓度加入其它液体中。PTA单独使用用1.0～2.0%HCI或NH4CI溶液配制PTA，浓度为0.5～1.0%，然后注入地层。
6、注意事项
使用PTA前，对地层要有明确的认识，地层确实存在粘土水敏性问题时，方可使用。对阴离子聚合物体系及含粘土钻井液要慎重。
四、结论
1、稳定粘土的效果时间长。
2、与粘土作用速度快。
3、耐温性强，可用于不同地温的地层
五、下步建议
根据以上结果，为有效地进行计量站管网及设备的有效维护和管理建议应遵循以下几条原则：
1、建立“三位一体”即，钻井液-污水处理-注入的应用途径
2、采用合理的生产制度，确保采油、注水管理过程中，不发生强采强注强洗。
参考文献
朱介瑞：《金属的腐蚀机理》，《管工工艺》石油工业出版社社
[关键词]粘土稳定剂;无机盐类和无机碱;影响;研究
中图分类号：TP715 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）14-0231-01
我们油田进入了开发的中后期，随着油田的开发，粘土稳定剂的应用越来越广泛，种类越来越多，根据不同的结构及所使用的化学药品不同，在这方面的研制大致可以可分为三个阶段：50年代到60年代后期，主要用无机盐类来稳定粘土;70年代主要用无机多核聚合物和阳离子表面活性剂来稳定粘土;80年代以后，主要开展了用阳离子有机聚合物稳定粘土的研究和实验。
本文通过对抽油井正常生产时，井站管网及设备、油水气关系的研究，从金属防腐的角度找出了三者之间于防腐的关系，为下步综合治理措施的制定提供了依据。
一、粘土稳定剂的种类及特点
目前粘土稳定剂种类繁多，而且还在不断的发展。就其分子结构、作用机理及使用特点，大致可以把它们归纳为以下几类。
1、机盐类和无机碱类：常用的无机盐类和无机碱类粘土稳定剂。从广义上讲，一切无机盐均可起到粘土防膨作用，但通常所指的是K+、NH4+、Ca2+和A13十等高价金属粒子。它们是通过阳离子交换作用，大量交换到粘土粒子表面从而有效地抑制了粘土的表面渗透水化作用。无机碱主要是KOH，它除了K十有抑制水化作用外，OHˉ能与粘土表面发生钝化作用使其水化能力下降，这种作用需要较高的温度（100℃以上）和较长的时间才能发生。在深井中效果比较明显，这类粘土防膨剂的优点是来源广，价格低，使用方法简单，对只需短期稳定粘土的情况特别适用。但由于它是通过离子交换吸附起作用，因此具有可逆性。即当离子环境改变时，它们又可能被取代或解吸，从而恢复到原有的水敏性状态。因此它对粘土的稳定作用是有条件的，在动态条件下难以长期稳定粘土，不易作到长效。同时，它只能起到抑制水化作用，不能有效地防止微粒运移。
2、机聚合物：目前，常用的无机聚合物类粘土稳定剂有羟基铝、氢氧化铅，这类处理剂在水溶液中和一定的pH值范围内形成多核络合物即无机聚合物。此聚合物带有大量正电荷能强烈地吸附并覆盖在粘土粒子表面，既有效地防止了粘土粒子的渗透水化，又能抑制粘土粒子的膨胀、分散，并将粘土固定在原位。事实上由于无机聚合物正电荷很多，所以在粘土表面的吸附不可逆。因此它能有效地防止粘土的水化、膨胀、分散、运移，而且长期有效。但是这类聚合物在pH值较高时（一般大于7），即会逐渐变化为氢氧化物沉淀而失效，而在强酸性介质中，多核络合物分解，且效能降低，这样就使其应用范围受到很大限制。
这类粘土防膨剂无毒、安全、应用方法简单、成本低，处理粘土长期有效。但不能用于碳酸盐地层，不能用于碱性介质。常可用于完井液、射孔液、压裂液、砾石充填液、砂控、注水、注蒸汽的地层预处理、酸化前后的粘土稳定等。但由于对粘土悬浮体的强絮凝作用在改性钻井液中少有使用。
3、有机聚合物类
非离子，阴离子，阳离子型有机聚合物都对黏土有稳定作用，但现在使用效果最好的是阳离子聚合物。它们多为聚季铵盐、聚季磷酸盐、聚季硫酸盐等。在此类聚合物分子链上，众多的季胺、季磷、季硫的阳离子与粘土表面产生强烈的吸附，同时聚合物链束对粘土有覆盖和包被作用。以上作用不仅能有效地中和粘土粒子的电荷，抑制粘土的表面渗透水化作用，也能抑制粘土粒子的膨胀、分散运移，将油层粘土固定在原位。而此作用由于阳离子聚合物在粘土表面吸附过强而达到不可逆，因而具有长效性。就是酸流、水流、油流的长期作用也不易使之失效，同时它又耐酸、耐碱，在酸性、碱性、中性环境中同样有效，是效果最好的一类粘土稳定剂，但成本偏高。
除此以外，凡能有效地抑制粘土粒子的水化、膨胀、分散、运移的各类聚合物;无论其作用机理如何，都可能在完井液中作为粘土稳定剂使用。从而为粘土稳定剂的开发提供了广阔的天地。
二、防膨剂的筛选
由于粘土矿物成分和储层岩石的差异，没有一种固定的现成防膨剂通用于各油层。欲取得理想的防膨效果，必须经过精心的室内筛选。
（1）初选：将储层的岩屑粉碎过筛，在一定的强度下，将其加入到有防膨剂的水（或注入用的水）申，浸泡一定的时间，对比其前后的重量变化。其变化最小的防膨剂及配方为最佳者，即初选完成。
（2）渗流防膨效果评价：将初选的防膨剂加入到注入水中，经岩心模拟注入试验，测定其渗透率的变化值，如果变化小即初选正确，可用于现场;否则，重新初选，再经渗流防膨效果评价。
三、防膨剂的使用
防膨剂在含泥砂岩并中的完井液、压裂液、注入水、酸液中都应使用。
1）在酸化時，可直接加入酸液中。
2）对于注水，一般是周期性注入加防膨剂的段塞。即当停止加防膨剂注水后，其注量降低到一定值时再注入段塞，然后再注水。目的是降低成本，取得较好的经济效益。如果用量小，效果好，也可采取连续注入。
四、几种有效的防膨剂性能
ZYC系列防膨剂性能ZYC系列防膨剂适用范围广、与水、醚的配伍性好，防止粘土膨胀和迁移，水润湿性好、无毒。
1、ZYC—01絮凝性强，用于钻井。作为絮凝剂，具有一定的粘土防膨性能和降低失水作用，可以作为完井液和修井液的添加剂。
2、ZYC—02具有一定的絮凝性，耐冲刷。具有一定的防膨胀性能和稳定地层、防止胶结物分散和出砂。可用于压井和注水，也可作为完并液和工作液的添加剂。
3、ZYC—03耐冲刷性能强，有较强的防膨性能，可以作为压裂液及注入水的防膨剂，亦可作为完井液和修井液的添加剂。
4、ZYC—04具有铰强的抑制粘土膨胀性能，有效期长。主要用于注入水和压裂液的防膨剂。
5、使用方法
与其它钻井或作业液体一起使用将PTA以0.4～1.0%的浓度加入其它液体中。PTA单独使用用1.0～2.0%HCI或NH4CI溶液配制PTA，浓度为0.5～1.0%，然后注入地层。
6、注意事项
使用PTA前，对地层要有明确的认识，地层确实存在粘土水敏性问题时，方可使用。对阴离子聚合物体系及含粘土钻井液要慎重。
四、结论
1、稳定粘土的效果时间长。
2、与粘土作用速度快。
3、耐温性强，可用于不同地温的地层
五、下步建议
根据以上结果，为有效地进行计量站管网及设备的有效维护和管理建议应遵循以下几条原则：
1、建立“三位一体”即，钻井液-污水处理-注入的应用途径
2、采用合理的生产制度，确保采油、注水管理过程中，不发生强采强注强洗。
参考文献
朱介瑞：《金属的腐蚀机理》，《管工工艺》石油工业出版社社