防膨技术调研与思考 防膨技术调研与思索 为了爱护油气地层的渗透性，必需使用化学处理剂稳定地层中的粘土矿物〔即粘土稳定剂，也称分子膜剂〕。防止粘土矿物膨胀以及粘土微粒运移，增加油井的产量，削减损害油管线和油泵状况发生。油田常用的的粘土稳定剂有无机盐〔如氯化钾〕型粘土稳定剂及聚胺、聚季铵等高分子型防膨剂。无机盐性粘土稳定剂易猎取，价格廉价，维护简洁，但时效性差，投药量大，不耐水洗；聚胺和聚季铵等高分子型防膨剂在盐酸体系中具有较好的防膨作用且投药量小，但其热稳定性较差，且耐温性能随着相对分子质量的增加而降低，不适用于高温条件下的粘土防膨。同时，随着中低渗透油藏的开发，聚合物型高分子防膨剂由于分子链较长，简单吸附堵塞孔道，造成储层渗透率的降低，增加后期的注水开发难度。 一、技术机理 1.1 粘土矿物 粘土矿物主要包括高岭石，伊利石，蒙脱土，蛭石和海泡石，其中蒙脱土为膨胀性粘土。蒙脱土是两层硅氧四周体晶片之间夹着铝氧八面体晶片层产生重叠结构形成粘土颗粒的单元晶胞。由于在晶格中存在晶格取代〔晶格取代是指低价阳离子取代晶格中的高价阳离子的现象，例如 Al3+→Si4+，Mg2+→Al3+〕，晶格正电荷的损失造成晶格带负电荷，该电荷被层间补偿阳离子中和，从而保持晶格呈电中性。补偿阳离子是指为保持电中性而被带负电的晶体层外表吸附的阳离子。 高岭石晶体层的一侧是氧层，另一侧是氢氧化物层。在结晶层之间可以形成氢键，因此结合力相对较强，并且不简单发生吸水和膨胀现象。 由于油藏储层冗杂的地质结构，导致注水开采过程中极易发生问题，其中最主要缘由就是粘土矿物作为油藏储层组成部分具有较高的水敏性。 1.2 粘土稳定原理 金属离子在水溶液中是以水合离子状态存在，它的电性使水分子发生极化。极化之后的水分子与金属离子之间存在配位键，从而形成了金属离子的水化内层，而水合离子还会吸引部分水分子在其四周，形成水化外层。由表中几种离子的水化能可以看出，〔机理一〕钾离子的水化能比锂、钙、钠低，这说明钾离子与外层水分子的结合力没有锂、钙、钠离子与外层水分子的结合力大，所以较易被除去。因此，钾离子进入黏土晶层时，很简单脱去外层结合水，使得粘土对钾离子表现出更大的吸附选择性，也使相邻黏土晶层间的静电作用大大加强。 一般状况下，〔机理二〕粘土颗粒外表带负电，有机胺阳离子低聚物的分子链上带有正电，二者通过静电吸引能产生剧烈的吸附作用，延缓水...
