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在油田开采过程中,需要有针对性地使用粘土稳定剂,否则会造成粘土物质的水化膨胀和分散运移,堵塞孔隙喉道,降低地层的渗透性,进而影响到开采效果。本文以醛氨法生产吡啶的副产物(简称3#吡啶碱)为原料,分别与环氧氯丙烷和氯化苄发生反应,研制合成了两种新型粘土稳定剂。考察了反应过程中的影响因素,确定了最佳合成条件,在室内实验中进行了粘土防膨效果评价及复配实验,并探讨了粘土稳定相关机理。具体研究内容和结果如下：1.以3#比啶碱和环氧氯丙烷为原料合成PCS-01粘土稳定剂的最佳反应条件是：原料的质量比m(3#吡啶碱)：m(环氧氯丙烷)=1.2：1,60℃时滴加环氧氯丙烷,在90℃下恒温反应10h。性能测定表明,该粘土稳定剂与地层水配伍性良好,最佳使用浓度是8%,此时的静态防膨率为87.2%,耐水洗率高达92.7%,耐高温性能好,可在90℃以下的高温环境下使用。2.以3#吡啶碱和氯化苄为原料合成PCS-02粘土稳定剂的最佳反应条件是：原料的质量比m(3#吡啶碱)：m(氯化苄)=1：1.1,在65℃下滴加氯化苄,恒温80℃下反应8h。最佳使用浓度是6%,此时的静态防膨率为88.2%,耐水洗率为93.2%,具有一定的耐高温性。PCS-02防膨性能优于PCS-01粘土稳定剂,但与地层水的配伍性较弱。3.选取KCl、NH4Cl分别与PCS-01、02粘土稳定剂进行二元复配,最佳复配方案如下：8% PCS-01粘土稳定剂+1.5%NH4Cl,防膨率为93.8%;6% PCS-02粘土稳定剂+1.0% KC1,防膨率为92.6%,均优于单独使用的效果。将KCl、NH4Cl,与PCS-01、02粘土稳定剂进行三元复配,运用正交实验法选出了最佳复配方案：8% PCS-01粘土稳定剂+0.3%KCl+0.8% NH4Cl,防膨率为92.6%；6% PCS-02粘土稳定剂+0.8%KC1+0.5% NH4Cl,防膨率为92.2%。在复配性能方面PCS-01优于PCS-02粘土稳定剂。4.复合型粘土稳定剂的防膨性能均优于单独使用的效果,耐温性能良好,适合在30～90℃温度区间内使用。复配后其耐水洗率有所下降,但幅度较小,仍在90%左右,故可作为耐高温型长效粘土稳定剂使用。