CN101838527B - 石油天然气增产用缓蚀发泡剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有缓蚀性的用于石油天然气生产的发泡增产剂。所述发泡剂增产剂主要成分为N-烷基-β-氨基丙酸钠类表面活性剂，具有在油气生产中减缓对金属表面的缓蚀的功能。可以用于石油开采中发泡。天然气，煤层气的开采过程中井筒积水排水。
Description
本发明涉及油田用发泡剂如泡沫压裂液，钻井液，稠油发泡剂，三次采油及发泡排水增加天然气或煤层气开采的技术。
泡沫技术广泛应用于石油生产中，如用于泡沫压裂，酸化。泡沫可以作为驱油介质的三次采油方法，泡沫驱油具有视黏度高、优先封堵高渗层、堵水不堵油等特性，可大幅度提高驱油效率。还有在稠油热采油藏伴随着吞吐周期的增加，生产效果变差，表现为周期产油量大幅降低，含水高，油汽比低。而高温复合泡沫体系可有效改善多轮次吞吐后稠油油藏开发效果，是进一步提高稠油热采油藏采收率的有效手段。
泡沫低密度钻井液还可应用于欠平衡钻井技术，它是通过控制钻井液密度.使井内液柱压力小于储层孔隙压力。另外还可应用微泡沫钻井液，其在保护油气层和防漏方面具有常规水基钻井液所无法替代的优势，微泡沫钻井液密度较低，能适当降低井筒液柱压力，使井漏得到缓解；具有良好的润滑性，循环压耗小，泵压低，使钻井液循环当量密度降低；微泡沫钻井液的高黏度和高切力性能大大增加了钻井流体在裂缝和孔隙内的流动阻力，有利于阻止井漏的继续发生；微泡沫在裂缝和孔隙内聚结但不结合，具有″架桥″封堵作用。
天然气或煤层气开采应用是适应于生产后期地层压力减小时井筒积水的情况。随着天然气田的开采，地层压力降低，边，低水的推进以及压裂，酸化等作业措施，造成井底和井筒内产生积液(底层水，凝析油，注入水)，生产液压使其带液困难，进而使天然气产量降低，甚至停产。可以采用工艺方法有优选管柱排水采气，气举排水采气，泡沫排水采气等的方法。管柱排水采气技术通过采用较小直径的油管。柱塞气举是将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期地举液。由于泡沫排水采气具有设备简单，施工方便，经济成本低，适用井深范围大，不影响气井生产等优点，因而广为采用。发泡剂在天然气的上浮气泡搅拌下产生泡沫，其产生的泡沫比重比水低，表面张力也减低，因此在较低的底层压力流速下就能将水携带在泡沫中排出，从而增加了气产量。
由于石油天然气生产中，其材料大部分是碳钢材料组成，因而需求与其接触的化学剂具有腐蚀性小。发泡剂一般为表面活性剂类物质组成，一般为离子型表面活性剂。
现有技术中，现有发泡剂技术中，大部分采用常用表面活性剂如美国专利US5203411为阴离子磺酸盐与两性表面活性剂的混合物。US5246072为阴离子磺酸盐与阳离子表面活性剂的混合物。在缓蚀技术方面，通常采用外加缓蚀剂的方法，如美国石油工程师学会(SPE)论文号67325(2001)，提及的发泡剂与缓蚀剂复配的发法。如果能一剂多能则为理想的选择。
两性离子型表面活性剂通常含有腐蚀性氯离子存在，如氯化钠存在于烷基甘氨酸，2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉，N-烷基二甲基甜菜碱，N-烷基羟丙基磺基甜菜碱等产品中，其腐蚀性较高。
我们现发明应用另一种新型表面活性剂，N-烷基-β-氨基丙酸钠，其具有缓蚀性的特点。反应是通过脂肪胺和含双键的烯酸甲酯，或丙烯晴反应缩合，然后进一水解而引入羧基，制得N-烷基-β-氨基丙酸钠。还没有文献，专利报道应用该类分子在石油天然气开采中的发泡剂，我们意外的发现其缓蚀效果好于通常的表面活性剂发泡剂，尤其是同类含氯离子的两性表面活性剂。
脂肪胺和丙烯酸甲酯等摩尔比的反应过程如下：
RNH2+CH2＝＝CHCOOCH3→RNHCH2CH2COOCH3
RNHCH2CH2COOCH3+NaOH→RNHCH2CH2COONa+CH3OH
R可以是碳链为8到18的直链，支链和不饱和的化合物。一般碳链长范围为8到14.
如果脂肪胺和丙烯酸甲酯摩尔比1∶2，其反应产物为：
还可用巴豆酸反应制得：
另外还可以用丙烯晴代替丙烯酸甲酯来制备：
本发明目的是在于研制一种新型具有缓蚀性的发泡剂。本产品可应用于油田的发泡，天然气田发泡包括天然气，煤层气用的新型低腐蚀性的发泡剂。
还可以有其它表面活性剂如包括阴离子，非离子型表面活性剂及其混合物。具体给出下述一些例子，但并不是仅限于此范围。阴离子型表面活性剂包括烷基磺酸盐，烷基苯磺酸盐，烷基硫酸脂盐，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，烷基磷酸脂盐等。非离子型表面活性剂包括脂肪醇聚烷氧烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，二乙醇酰胺。以上所有表面活性剂其烷基碳链长可以是8-22，直链或支链，饱和或不饱和键。
溶剂包括水，甲醇，乙醇，异丙醇，乙二醇，丁醇，丁二醇等。
实施例
为了进一步阐述本发明的新型缓蚀性发泡剂，本发明给出下述几个实施例，但是，这些实施例并不是用来以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
新型发泡剂N-十二烷基-β-氨基丙酸钠的合成如下：
第一步，在25-30℃下，将十二烷基胺加入反应器中，然后按摩尔比为1∶1.1的配比滴加丙烯酸甲酯，1小时左右滴加完毕，再反应5小时。最后在余压为2kPa，60℃下除去残留的丙烯酸甲酯。
第二步，水解采用氢氧化钠，将摩尔数与丙烯酸甲酯相同的氢氧化钠溶于水，在100℃搅拌下，滴加第一步反应产物，进行水解3小时，最后调节pH为8.2.
实施例2
发泡剂N-十二烷基二甲基甜菜碱，与N-十二烷基-β-氨基丙酸钠的腐蚀性相比较，其在溶液中的活性浓度为1000-2000ppm。油水比例为20∶80(体积)。试验模拟用油为炼厂的溶剂油，主要含石脑，烷基苯类。试验所采用的水成分为：NaCl：2。31g/l，NaHCO3：1.83g/l；Na2SO4：0.54g/l，CaCl2.2H2O：0.78g/l，MgCl2.6H2O：1.71g/l.试验用矿化水和油均用CO2气饱和，试验温度为90℃，CO2分压为0.1Mpa，转速为1.5m/s的介质溶液中的评定结果，实验时间为72小时，材料为N80钢。采用失重测量法，测试的腐蚀速率比较如下表1。
表1。不同浓度下腐蚀性比较
可以看出腐蚀速率N-十二烷基-β-氨基丙酸钠相对空白降低，具有缓蚀作用，而N-十二烷基二甲基甜菜碱则相对腐蚀性增加。
实施例3
新型发泡剂N-十二烷基-β-氨基丙酸钠的发泡效果如下：用Waring Blender法测定其发泡能力，发泡剂浓度为1.5g/L，搅拌时间为1分钟，然后倒入量筒中，测量其泡沫体积，测试温度为20℃，溶液为国际标准NACE盐溶液，其组成为4.07g/L CaCl2.2H2O，1.86g/L MgCl2.6H2O，和94g/L NaCl。结果见表2.
表2。发泡能力评价
可以看出，新型活性剂N-十二烷基-β-氨基丙酸钠与N-十二烷基二甲基甜菜碱具有想类似的起泡能力。
总之，本发明的发泡剂，在石油天然气生产中，与含盐表面活性剂相比，可以降低钢管的腐蚀，因而可以减少维修作业，降低生产成本。
Claims (3)
1.一种表面活性剂N-烷基-β-氨基丙酸钠用于石油天然气增产缓蚀发泡剂的用途，其特征为组分是N-烷基-β-氨基丙酸钠，其中所述烷基为烷基碳链长为8-18，直链或支链，含有饱和或不饱和键，将其溶解在溶剂中，溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丁醇、丁二醇、水，及其它不增加腐蚀性的助表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述N-烷基-β-氨基丙酸钠是通过脂肪胺和含双键的烯酸甲酯，或丙烯腈反应缩合，然后进一步水解而引入羧基，制得N-烷基-β-氨基丙酸钠，或者由脂肪胺和巴豆酸合成的化合物。
3.根据权利要求1所述的用途，其中所述其它不增加腐蚀性的助表面活性剂选自阴离子，非离子型表面活性剂，或其混合物；阴离子型表面活性剂选自烷基磺酸盐，烷基苯磺酸盐，烷基硫酸酯盐，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，烷基磷酸酯盐；非离子型表面活性剂选自脂肪醇聚烷氧烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，二乙醇酰胺，其中所述烷基为碳链长8-18，直链或支链，含有饱和或不饱和键。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2950760A (en) * | 1958-05-02 | 1960-08-30 | Pure Oil Co | Water flooding process |
| CN1406310A (zh) * | 2000-02-25 | 2003-03-26 | 索菲泰克公司 | 用在煤储层中的起泡剂 |
| CN101070468A (zh) * | 2007-05-21 | 2007-11-14 | 孙安顺 | 一种表面活性剂及在采油工艺中的配方体系 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2950760A (en) * | 1958-05-02 | 1960-08-30 | Pure Oil Co | Water flooding process |
| CN1406310A (zh) * | 2000-02-25 | 2003-03-26 | 索菲泰克公司 | 用在煤储层中的起泡剂 |
| CN101070468A (zh) * | 2007-05-21 | 2007-11-14 | 孙安顺 | 一种表面活性剂及在采油工艺中的配方体系 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 许虎君等.N-烷基-β氨基丙酸钠的合成与性能.《日用化学品科学》.1999,第47-49页. * |
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