缩膨剂降压增注技术
下面说一下缩膨剂降压增注技术
地层吸水膨胀、失水收缩的原因,多数认为主要是粘土颗粒与水作用后,由于双电层的形成,使扩散层或弱结合水厚度变化所引起的;或者是由于某些亲水性较强的粘土矿物(如蒙脱石)层间结合水的吸水或析出所致。如蒙脱石、伊利石等矿物的晶胞之间,可以吸附大量水分子。由于进入硅氧四面体和铝氧八面体的“层间结合水”的增加,使结晶格架膨胀,引起土体积膨胀。
针对注水使粘土发生膨胀、运移的情况,缩膨剂的使用越来越受到重视。缩膨剂是一种化学合成的高分子阳离子化合物,它通过与粘土矿物发生物理化学反应,使粘土晶格改性,使其遇水后不膨胀;已膨胀的粘土晶格,通过化学反应改性后释放出水分子,晶格缩小。并通过多点吸附作用使这些改性的粘土物质与原地层矿物牢固结合,从而避免了粘土矿物遇水膨胀、运移给地层造成的伤害,提高了油气开发效果,并节省大量的地层改造费用。

缩膨剂离子基团具有氧化性,能破坏粘土的晶格,使吸水后的粘土释放出所吸附的水分,收缩膨胀体积,恢复地层被堵毛细孔。
缩膨剂离子的水化能为386千焦/摩尔,低于Li+、Na+、Mg2+、Ca2+等。由于粘土对阳离子的吸附具有选择性,它往往优先吸附水化能较低的阳离子,因而缩膨剂的离子比Li+、Na+、Mg2+、Ca2+优先被粘土所吸附。此外,当其被粘土吸附后,由于水化能力低,回促使晶层受到压缩,从而形成紧密的构造,并有效防止粘土水化。
缩膨剂分子具有与水分子发生作用的极性官能团,当其加至水中后,其水化基团即与水分子相结合。当粘土颗粒与其水溶液接触时,依靠氢键或静电吸力吸附相近的粘土颗粒,由于缩膨剂具有足够高分子量,并具有较大的线型展开能力和合适的分子结构,它不仅能吸附在一个钠土颗粒上而且能进一步连接到相邻的粘土颗粒上,把多个粘土颗粒连接或桥接在一起,从而阻止粘土分散,保持粘土的稳定性[2]。