摘 要： 二 甲基二烯丙基氯化铵使 用浓度 1％时粘土的静 态膨胀率为 3 9 .1 3％， 冲洗 6次后 ， 静态膨胀率为 3 0 ．4 3％． 二甲基二烯丙基氯化铵具有较好的长效性。以二 甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺合成阳离子聚合物， 使用浓度为 1％时， 粘土的静态膨胀率为 3 0 ． 4 3％， 冲洗 6次后 ， 静态膨胀率为  4 3 ． 4 8％。 常规使 用的粘土稳定剂 K C 1 ， 在 1 ％时， 粘土的静态膨胀率为 2 2 ． 9 6％， 冲洗 6次后 ， 静态膨胀率为 8 2 ． 6 1％。 

     粘土矿物广泛存在于油层中． 全世界 9 7％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％～2 O％时。则认为它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 ， 从而堵塞地层孔隙结构的喉部 ， 降低地层的渗透性 ， 产生地层损害。在膨胀过程 中，粘土把水吸入到晶体结构 中，导致粘 土体积的增加，从而堵塞地层孔道；在运移过程中，粘土物质被外来液体分散 ，或为产出液所携带 ． 在毛细管的孔隙喉道处形成桥阻或节流点 ， 易导致地层渗透率的下降 。因此 ， 对粘土含量高、水敏性强的储层， 在钻井、 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。 油层保护中使用粘土稳定剂是保护水敏地层的有效手段 。  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 ， 大致可以分为 3类 ： ( 1 ) 无机 盐类粘土稳定剂； ( 2 ) 无机多核聚合物和阳离子表面活性剂 ； ( 3 ) 阳离子有机聚合物。 

   1 无机盐类
1 ． 1 酸、 盐
油田从开发初期就开始使用各种酸和盐类 ，其防膨机理为减少粘土表面扩散双电层厚度和Z e t a电位 。酸包括 H C 1 、 H F 、 H A C等，盐类如Na C1 、 KC1 、 NH4 C1 、 C a C 1 2 和 Mg C I 2 。 

研究表明 ， 用浓度为 1％的 KC I 处理粘土时，粘土的静态膨胀率仅为2 2 ． 9 6％， 短期防膨效果较好，从图 1 ． 1可以看出其耐冲洗性差。原因在于 K  的直径( 0 ． 2 6 6   n m) 与粘土表面由 6个氧原子围成的空隙内切直径 ( 0 ． 2 8 0   n m) 相匹配 ，它容易进入此空间而不易从此空间释出．可有效地 中和粘土表面的负电性 。 在采油过程中， 随着注入水或其他外来水的稀释， 地层水中的 N a   将重新取代  ， 随着稀释程度的增加 ，效果逐渐变差 ，   浓度减少到一定程度时稳定粘土的作用就会消失。 
1 ． 2 无机阳离子聚合物
无机阳离子聚合物稳定粘土的机理是3价和3价以上 的金属离子 ( 如 A l  、 C r 3 + , Z r 3   、 Z r 4 + 、 T i 
等) 在一定条件下解离出多核羟桥络离子， 这种络 离子具有很高的正电价并且结构与粘土相似， 能紧密吸附在粘土表面上， 减少粘土表面的负电性，有效地控制粘土膨胀和微粒运移，能处理大面积的储层。无机阳离子聚合物稳定粘土的有效期比无机盐长 ， 但耐酸性差， 而且不能用于碳酸盐含量高的砂岩地层。最好的无机阳离子聚合物是羟基铝和羟基锆。

  2 有机类
有机阳离子能够较牢固地吸附粘土颗粒 ， 不易被其它离子取代 ， 长效性好 ， 耐冲刷。但分子量过大。 会堵塞低渗透储层孑 L 喉， 降低储层渗透率。 
   2 ． 1 阳离子活性剂
它主要包括季铵盐型表面活性剂、吡啶盐型表面活性剂及咪唑啉盐型表面活性剂等。由于这类表面活性剂的阳离子具有表面活性，使它能吸附在粘土的负电表面。中和粘土的负电性而防止粘土膨胀。它还可以通过氢键和静电吸力将微粒与地层表面联接起来而抑制微粒的运移。其优点是吸附力强， 可抗水冲洗 ： 缺点是会使地层表面转变成亲油性 ， 降低油气相的渗透率 。 
用三甲胺和烯丙基氯合成季铵盐小阳离子粘土稳定 剂三 甲基 烯丙基氯化 铵 ( T MAAC) 。当T MA A C浓度为 0 ． 5％时． 其防膨率为 5 9 ． 8％， 最大线性膨胀率为 3 7 ． 6％。它具有很好的粘土膨胀抑制性能， 而且随着浓度的增加， 防膨性能越好 。 

     以二氯乙烷和三甲胺为主要原料制得小分子量 的季铵型粘土稳定剂 2 一氯乙基三甲基氯化铵( C E T A) ，当 C E T A溶液浓度为 KC 1 浓度的 1 ／1 0 时， 获得与其几乎相同的页岩回收率。随着 C E T A 浓度的增大， 钙蒙脱石在水中的z e t a电位增大， 在浓度约为 2 ． 5   g ／ L时， z e t a电位为零。当 C E T A的吸附量由 0逐步增大到 0 ． 5 3   m m o l ／ g时 ， 钙蒙脱石的晶层间距由 1 ． 5 7 1 3   n m逐渐减／ J , N  1 ． 4 2 4 4   n m。以四氯乙烷和十八叔胺为原料合成低分子量的季铵盐型防膨剂 Y G — Z 。当 Y G — Z浓度为 O ． 2％  时， 防膨率可达 8 6 ． 2％， 对岩心渗透率的伤害只有1 8％。在浓度较低的情况下 。 防膨／ 驱油剂 Y G — Z 能够将某原油／ T k的界面张力降低至超低． 为 l 0 。mN／ m  r  。 用浓度为 l％的二甲基二烯丙基氯化铵处理粘土时， 粘土的静态膨胀率为 3 9 ． 1 3％。图2 ． 1为 l％二甲基二烯丙基氯化铵稳定粘土后再冲洗实验。实验结果表明，冲洗 6次后 ， 粘土的静态膨胀率仍可达 3 0 ． 4 3％． 可见二甲基二烯丙基氯化铵具有较好的长效性。