CN101671553B - 一种液淹气井自生气固体泡沫排液球 - Google Patents
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Abstract
液淹气井自生气固体泡沫排液球，应用于泡沫排水采气工艺技术领域。主要A球和B球组成，其特征是：A球各组分重量比为：亚硝酸钠100～150份、发泡剂10～30份；B球各组分重量比为：氯化铵100～120份、稳泡剂5～10份、催化剂25～40份，乙二胺四乙酸(EDTA)5～10份。效果是：具有非常好的起泡能力，投入井中能使气井内液体产生10倍以上的泡沫，并且泡沫稳定，半衰期长，具有好的携带液体的能力。A球和B球均无毒、反应后产生的气体惰性无毒。在油田作业过程中不需要专门的高压注入设备，工艺简单，操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及泡沫排水采气工艺技术，具体说是一种加工成固体球状能自生气的泡沫排水试剂。
背景技术
目前，泡沫排液采气是油田常用的一种采气方法，这种方法是将老井采气过程中发生液淹、使采气无法进行的油气井中的水通过起泡而举升到地面，并使水排出井中的方法。大多数油气田排液采用泡沫排液来进行的，现都采用表面活性剂作起泡剂来进行排液的，主要是通过加入起泡的表面活性剂，如烷基(烯烃、苯)磺酸盐类、烷基(烯烃、苯)硫酸盐类等、烷基磷酸盐类等、聚氧乙烯烷基酚醚等和如聚丙烯酰胺合成聚合物类、羟乙基纤维素、缩甲基纤维素、胍胶类等稳泡剂等构成的起泡剂起泡来进行排液，具有泡沫稳定性较优良、抗高温、抗高矿化度等特点，但这些起泡剂在原油中起泡性能不强。
但我国大部分气井是油、气、水同时生产，井中的积液除水外，还含有大量的原油，而原油具有较强的消泡作用。目前常规泡沫排液剂在含原油较高的气井存在起泡能力弱，泡沫量少，携液能力不好，泡沫稳定性差，半衰期短等问题。在油气田上应用的泡沫排液方法大多在地面上配制成溶液，将配制成发泡溶液泵入井内。在泵入井内的过程中发泡液体在井内液体上部已经开始反应变成泡沫，举升力较小。
发明内容
本发明的目的是提供一种液淹气井自生气固体泡沫排液球，凭借固体泡沫排液球自身重力下落到气井井底，在井内水中溶液中溶解并发生反应，并在积液气井深处产生惰性气体，同时生成大量的气泡将井底的积液举升到井筒外，最重要的是在井内深处反应产生气泡；延长发泡时间，从而提高举升力，使气井恢复自身产能。
本发明采用的技术方案是：液淹气井自生气固体泡沫排液球，主要A球和B球组成，其特征是：
A球各组分重量比为：亚硝酸钠100～150份、发泡剂10～30份；将亚硝酸钠和发泡剂压制成直径为35～40mm，密度为2.78～3.58g/cm3的固体球。
B球各组分重量比为：氯化铵100～120份、稳泡剂5～10份、催化剂25～40份、乙二胺四乙酸(EDTA)5～10份。将氯化铵、稳泡剂、催化剂和乙二胺四乙酸(EDTA)压制成直径为35～40mm，密度为2.78～3.58g/cm3的固体球。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1。
所述的发泡剂是十二烷基磺酸钠(AS)、甜菜碱(AC)等。
所述的稳泡剂是羟丙基胍胶(HPG)(也称：羟丙基胍尔胶粉或羟丙基瓜尔胶)、黄原胶(XG)或羟乙基纤维素(HEC)。
所述的羟丙基胍胶，采用的是羟丙基瓜尔胶JK-101。昆山京昆油田化学科技开发公司有产品销售。
所述的催化剂是包括柠檬酸、水杨酸或者酒石酸。
乙二胺四乙酸(EDTA)是螯合剂的代表性物质，能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物，在B球中加入乙二胺四乙酸能提高泡沫抗高温、耐高盐性质，同时在地层遇见高矿化度水能络合钙镁等离子，保持起泡剂不产生沉淀，从而增强泡沫的稳定性能。本发明首次将乙二胺四乙酸应用于油井泡沫排液剂中，获得了很好的稳泡效果。
液淹气井自生气固体泡沫排液球的制备方法：A球或B球的各组分分别混合均匀后，通过压片机(如：江苏省金坛市蓝星机械厂生产的CT10压片机)，5～7MPa压制成A球或B球，得到直径为35～40mm，密度为2.78～3.58g/cm3的固体泡沫排液球。本发明首次将泡沫排液剂制成球状，并分为A球、B球，在使用中一起投入井中并下沉，在油井深处反应产生气泡，延长半衰期，提高举升力。
液淹气井自生气固体泡沫排液球的使用方法是：本发明液淹气井自生气固体泡沫排液球在气井中的加入量，主要取决于井筒的深度及积液的重量。在完全无油(套)压及产量的井，通过同时打开采油树的清蜡闸门和总闸门将A球、B球交替投入井底；有压力但压力低并产量低的井，则通过交替开关采油树的清蜡闸门和总闸门，利用采油树的清蜡闸门和总闸门之间的空间，多次交替加入A球、B球。加入A球和B球的总重量是气井积液中所含水重量的10～20％。A球与B球的重量比为1∶1。
自生气试剂化学反应方程式为：
NaNO2+NH4Cl→N2↑+NaCl+H2O
本发明的有益效果：1、本发明液淹气井自生气固体泡沫排液球实验室效果：采用能自生气体固体泡沫排液球，具有较强的耐油性，在水中溶解发生化学反应自行发泡，不用外加气体，从而使井下液体变为泡沫。使得这些试剂在水溶液中发生化学反应，生成氮气和大量气泡，降低井底积液的液柱密度，从而降低井底压力，有助于气井减少井底积液。
(1)在50ml水中等量加入A球和B球，加入总量为10克，升温至60℃，反应11min，则可达到最大泡沫量1050ml，排液40.8ml，半衰期为70min。
(2)在含氯化钠5％的50ml水溶液中等量加入A和B球，加入总量为10克，升温至60℃，反应12min，则可达到最大泡沫量1000ml，排液量40.2ml，半衰期为68min。
(3)在汽油16ml油和34ml水混合物中等量加入A和B球物质，加入总量为10克，升温至60℃，反应12min，则可达到最大泡沫量520ml，排液量35.7ml，半衰期为42min。
2、本发明液淹气井自生气固体泡沫排液球，投入井中，在井内深处反应产生气泡，提高举升力。
3、具有非常好的起泡能力、投入井中能使油井液体产生10倍以上的泡沫，并且泡沫稳定，具有好的携带液体的能力。A球和B球均无毒、反应后产生的气体惰性无毒。
4、改变了发泡剂的投井方式。在往井内投球作业过程中不需要专门的高压注入设备，工艺简单，操作方便。
具体实施方式
实施例1：
液淹气井自生气固体泡沫排液球，在井温小于70℃的井制备的方法为：按各组分的重量份进行配置。
A球由亚硝酸钠138份和甜菜碱(AC)20份组成。将亚硝酸钠和发泡剂甜菜碱(AC)压制成直径约为38mm，密度约为3.48g/cm3的固体球。
B球：氯化铵107份；羟乙基纤维素(HEC)5份；柠檬酸36份；乙二胺四乙酸10份。将氯化铵、稳泡剂羟乙基纤维素(HEC)、催化剂柠檬酸和乙二胺四乙酸，压制成直径为38mm，密度为3.38g/cm3的固体球。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1，A球和B球的加入总量按占实际气井积液中所含水重量的15％计算。在完全无油(套)压力及无产量的井，通过同时打开采油树的清蜡闸门和总闸门将A球、B球交替投入井底。
在实验室进行实验，在50ml水中等量加入A球和B球，加入总量为10克，升温至60℃，反应11min，则可达到最大泡沫量1050ml，排液40.8ml，半衰期为70min。
实施例2：
液淹气井自生气固体泡沫排液球，在井温小于70℃的井制备的方法为：按各组分的重量份进行配置。
A球：亚硝酸钠120份；甜菜碱(AC)15份。
B球：氯化铵100份；羟乙基纤维素(HEC)5份；柠檬酸25份；乙二胺四乙酸5份。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1，A球和B球的加入总量按占实际气井积液中所含水重量的18％计算。压制A球和B球的方法与实施例1相同。在有压力但压力低并产量低的井使用，则通过交替开关采油树的清蜡闸门和总闸门，利用采油树的清蜡闸门和总闸门之间的空间，交替加入A球、B球。
在实验室进行实验，在50ml水中等量加入A球和B球，加入总量为6克，升温至60℃，反应12min，则可达到最大泡沫量1005ml，排液40.1ml，半衰期为61min。
实施例3：液淹气井自生气固体泡沫排液球，在井温小于70℃的井制备的方法为：按各组分的重量份进行配置。
A球：亚硝酸钠150份；甜菜碱(AC)30份。
B球：氯化铵120份；羟乙基纤维素(HEC)10份；柠檬酸40份。乙二胺四乙酸10份。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1，A球和B球的加入总量按占实际气井积液中所含水重量的12％计算。压制A球和B球的方法与实施例1相同。
在实验室进行实验，在50ml水中等量加入A球和B球，加入总量为12克，升温至60℃，反应6min，则可达到最大泡沫量1110ml，排液41.3ml，半衰期为76min。
在50ml水中等量加入A球和B球，加入总量为6克，升温至60℃，反应16min，则可达到最大泡沫量1008ml，排液40.6ml，半衰期为57min。
实施例4：
液淹气井自生气固体泡沫排液球，在井温大于70℃的井制备的方法为：按各组分的重量份进行配置。
A球：亚硝酸钠120份；十二烷基磺酸钠(AS)15份。
B球：氯化铵100份；黄原胶(XG)5份；酒石酸25份；乙二胺四乙酸5份。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1，A球和B球的加入总量按占实际气井积液中所含水重量的18％计算。压制A球和B球的方法与实施例1相同。
在实验室进行实验，将50ml水加热到70℃中等量加入A球和B球，加入总量为10克，反应5min，则可达到最大泡沫量1120ml，排液41.2ml，半衰期为76min。
将50ml水加热到70℃中等量加入A球和B球，加入总量为6.5克，反应8min，则可达到最大泡沫量1035ml，排液40.3ml，半衰期为54min。
实施例5：
液淹气井自生气固体泡沫排液球，在井温小70℃的井制备的方法为：按各组分的重量份进行配置。
A球：亚硝酸钠138份；甜菜碱(AC)20份。
B球：氯化铵107份；黄原胶(XG)5份；酒石酸40份；乙二胺四乙酸6份。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1，A球和B球的加入总量按占实际气井积液中所含水重量的21％计算。压制A球和B球的方法与实施例1相同。
在实验室进行实验，在50ml水中等量加入A球和B球，加入总量为10.5克，升温至60℃，反应6min，则可达到最大泡沫量1260ml，排液42.3ml，半衰期为79min。
在50ml水中等量加入A球和B球，加入总量为6.5克，升温至60℃，反应9min，则可达到最大泡沫量1010ml，排液40.0ml，半衰期为61min。
实施例6：
液淹气井自生气固体泡沫排液球，在井温大于70℃的井制备的方法为：各组分的重量份为。
A球：150份亚硝酸钠；30份十二烷基磺酸钠(AS)。
B球：120份氯化铵；10份羟丙基瓜尔胶JK-101；40份酒石酸；10份乙二胺四乙酸。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1，A球和B球的加入总量按占实际气井积液中所含水重量的12％计算。压制A球和B球的方法与实施例1相同。
在实验室进行实验，将50ml水加热到70℃中等量加入A球和B球，加入总量为12克，反应4min，则可达到最大泡沫量1320ml，排液42.5ml，半衰期为79min。
实施例7：
液淹气井自生气固体泡沫排液球，对于积液中只含凝析油的气井：按各组分的重量份进行配置。
A球：120份亚硝酸钠；15份十二烷基磺酸钠(AS)。
B球：100份氯化铵；5份羟丙基瓜尔胶JK-101；25份水杨酸；5份乙二胺四乙酸。
先根据井筒的直径和井深计算出凝析油重量，然后注入凝析油重量1～1.5倍的水。冬季使用时可先将水加热到40～50℃，再注入。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1，A球和B球的加入总量按占实际注入水重量的13.5％计算。压制A球和B球的方法与实施例1相同。
实施例8：
液淹气井自生气固体泡沫排液球，对于积液中只含凝析油的气井：按各组分的重量份进行配置。
A球：138份亚硝酸钠；20份十二烷基磺酸钠(AS)。
B球：107份氯化铵；8份羟丙基瓜尔胶JK-101；33份水杨酸；10份乙二胺四乙酸。
先根据井筒的直径和井深计算出凝析油重量，然后注入凝析油重量1.5倍的水。冬季使用时可先将水加热到40～50℃，再注入。
使用时，A球与B球的重量比为1∶1，A球和B球的加入总量按占实际注入水重量的16％计算。压制A球和B球的方法与实施例1相同。
Claims (3)
1.一种液淹气井自生气固体泡沫排液球，主要A球和B球组成，其特征是：
A球各组分重量比为：亚硝酸钠100～150份，发泡剂10～30份，将亚硝酸钠和发泡剂压制成直径为35～40mm，密度为2.78～3.58g/cm3的固体球；B球各组分重量比为：氯化铵100～120份，稳泡剂5～10份，催化剂25～40份，乙二胺四乙酸5～10份，将氯化铵、稳泡剂、催化剂和乙二胺四乙酸压制成直径为35～40mm，密度为2.78～3.58g/cm3的固体球；使用时，A球与B球的重量比为1∶1；
所述的发泡剂是十二烷基磺酸钠或甜菜碱；
所述的稳泡剂是羟丙基胍胶、黄原胶或羟乙基纤维素；
所述的催化剂是柠檬酸、水杨酸或酒石酸。
2.根据权利要求1所述的液淹气井自生气固体泡沫排液球，其特征是：所述的羟丙基胍胶，采用的是羟丙基瓜尔胶JK-101。
3.根据权利要求1或2所述的液淹气井自生气固体泡沫排液球，其特征是：制备方法：A球或B球的各组分分别混合均匀后，通过压片机，压力达到5～7MPa，压制成直径为35～40mm，密度为2.78～3.58g/cm3的固体A球或B球；使用方法是：完全无油压及产量的井通过同时打开采油树的清蜡闸门和总闸门将A球、B球交替投入井底；有压力及产量低的井则通过交替开关采油树的清蜡闸门和总闸门，利用采油树的清蜡闸门和总闸门之间的空间来多次交替加入A球、B球，加入A球和B球的总量是气井积液中所含水重量的10～20％。
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| GR01 | Patent grant |