CN102250608A - 一种用于压裂酸化作业的快速破乳剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于压裂酸化作业的快速破乳剂及其制备方法，该破乳剂由以下组分按重量百分比组成：聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚2-10％，烷基苯基聚氧乙烯醚5-15％，稳定剂0.1-1％，助溶剂5-30％，其余为水。所述稳定剂为异抗坏血酸或柠檬酸，所述助溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇或异丙醇。本发明破乳剂通过复配使多种组份协同作用，缩短破乳时间，提高破乳效率，节约生产成本，其制备方法原理可靠，操作简便，有广阔的市场前景。

Description

一种用于压裂酸化作业的快速破乳剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种在油气田开发过程增产措施中用于压裂酸化作业的破乳剂。
背景技术
目前压裂酸化措施是油田开发中必不可少的技术手段。压裂酸化用的工作液(压裂液和酸液)相对于地层的原油来说是外来液体，这些液体中含有大量的表面活性剂，这些表面活性剂和液体混合后在流动条件下，压裂液或酸液与地层原油很容易形成乳状液。乳状液的管路中流动时摩阻较高，这样压裂酸化过程中形成的乳状液如果不能很好的破乳，会给压裂酸化后的返排带来很大的困难，导致压裂液或酸液长时间滞留地层，对地层造成严重伤害，影响改造效果。因此压裂酸化结束开始排液时，要求地层液体不能以乳状液的形式存在。
原油乳状液破乳脱水方法主要有沉降分离法、电脱水，超声波脱水，离心脱水、润湿聚结法、化学破乳法等，其中化学破乳法是原油乳状液脱水普遍采用的一种手段。化学破乳法是向原油乳状液中添加化学破乳剂，破坏其乳化状态，使油水分离。在油田和炼油厂最常用的油水分离手段是在加热的条件下用化学破乳剂破乳。破乳剂也是一种表面活性剂，破乳剂分子中既有亲油基又有亲水基，因此当把它加入原油乳状液中时，破乳剂分子总是倾向于到达油-水界面。由于破乳剂的活性比乳化剂大，而且不会形成坚硬的膜，因此它很快取代水珠表面的乳化剂分子，使乳化剂膜破坏。乳化剂膜被破坏后的水珠相互碰撞聚结成大水滴，靠重力下沉达到油水分离的破乳效果。目前使用的破乳剂种类很多，但是很多破乳剂的破乳时间都在2h以上，甚至需要24h，难以满足压裂酸化后快速返排工作液的要求。本发明提供的破乳剂能在30min内使原油乳状液破乳分层，在油田生产特别是压裂酸化施工中具有很好的应用推广价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于压裂酸化作业的快速破乳剂，该破乳剂是复配型，通过复配使多种组份协同作用，缩短破乳时间，提高破乳效率，节约生产成本。
本发明的另一目的在于提供该快速破乳剂的制备方法，该制备方法原理可靠，操作简便，易于实行。
本发明破乳剂由以下组分按重量百分比组成：
聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚2-10％，
烷基苯基聚氧乙烯醚5-15％，
稳定剂0.1-1％，
助溶剂5-30％，
其余为水。
所述聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚结构如下：C18H37O(C2H4O)a(C3H6O)9H，a＝6或7。
所述烷基苯基聚氧乙烯醚结构如下：C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H，或C9H19C6H4O(CH2CH2O)10H，这两种烷基苯基聚氧乙烯醚可以单独加入也可以以任意比例混合加入。
所述稳定剂为异抗坏血酸或柠檬酸。
所述助溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇或异丙醇。
本发明破乳剂的制备方法如下：首先在搪瓷反应釜中加入一定比例的助溶剂，再按照比例加入聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚和烷基苯基聚氧乙烯醚，缓慢升温到30-70℃，搅拌1h；然后按比例加入水，继续搅拌1h，最后加入一定比例的稳定剂，再搅拌1h，停止加热即得破乳剂。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明作为用于油田压裂酸化的破乳剂，该破乳剂利用多种组份的协同作用，以达到使用较少的原料，降低油田的生产成本；该破乳剂能有效地缩短破乳时间，在30min内几乎能使原油乳状液破乳，破乳效率在98％以上，节约了生产周期，对油田生产能产生很好的经济效益。
具体实施方式
本发明破乳剂的制备
实施例1
将10kg  甲醇加入到搪瓷反应釜中，升温到50℃，再称量2kgC18H37O(C2H4O)6(C3H6O)9H，10kg C9H19C6H4O(CH2CH2O)10H搅拌下加到反应釜中，搅拌1h后，加入77.5kg水和0.5kg异抗坏血酸，搅拌1h后得到破乳剂。
实施例2
将20kg甲醇加入到搪瓷反应釜中，升温到40℃，再称量10kgC18H37O(C2H4O)7(C3H6O)9H，5kg C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H搅拌下加到反应釜中，搅拌1h后，加入64kg水和1kg异抗坏血酸，搅拌1h后得到破乳剂。
实施例3
将15kg乙二醇加入到搪瓷反应釜中，升温到60℃，再称量8kgC18H37O(C2H4O)6(C3H6O)9H，7kg C9H19C6H4O(CH2CH2O)10H搅拌下加到反应釜中，搅拌1h后，加入69.5kg水和0.5kg柠檬酸，搅拌1h后得到破乳剂。
实施例4
将30kg乙醇加入到搪瓷反应釜中，升温到60℃，再称量3kgC18H37O(C2H4O)7(C3H6O)9H，15kg C9H19C6H4O(CH2CH2O)10H搅拌下加到反应釜中，搅拌1h后，加入51kg水和1kg柠檬酸，搅拌1h后得到破乳剂。
实施例5
将30kg乙醇加入到搪瓷反应釜中，升温到60℃，再称量6kgC18H37O(C2H4O)6(C3H6O)9H，7kgC8H17C6H4O(CH2CH2O)10H和5kgC9H19C6H4O(CH2CH2O)10H搅拌下加到反应釜中，搅拌1h后，加入51kg水和1kg柠檬酸，搅拌1h后得到破乳剂。
实施例6
将30kg异丙醇加入到搪瓷反应釜中，升温到60℃，再称量8kgC18H37O(C2H4O)6(C3H6O)9H和10kgC8H17C6H4O(CH2CH2O)10H，5kgC9H19C6H4O(CH2CH2O)10H搅拌下加到反应釜中，搅拌1h后，加入46kg水和1kg异抗坏血酸，搅拌1h后得到破乳剂。
本发明破乳剂的性能测试
实施例7
依据标准SY/T5797-93《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法》测定制备的破乳剂破乳性能，具体做法为：取油田酸化后残酸和密度为0.85-0.92g/cm3的原油各50ml，将原油和残酸混合后预热至90℃，加入1g由实施例1配制的破乳剂，在1500r/min的转速下搅拌5min，制成含残酸50％(V油/V残酸)的原油乳状液，将配制好的乳状液倒入100ml于具塞量筒中，将其置于90℃恒温水浴中恒温，5min后原油和水开始分层，20min油水完全分开，且界面清晰，破乳率为98％。
实施例8
依据标准SY/T5797-93《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法》测定制备的破乳剂破乳性能，具体做法为：取油田酸化后残酸和密度为0.85-0.92g/cm3的原油各50ml，将原油和残酸混合后预热至90℃，加入1g由实施例3配制的破乳剂，在1500r/min的转速下搅拌5min，制成含残酸50％(V油/V残酸)的原油乳状液，将配制好的乳状液倒入100ml于具塞量筒中，将其置于90℃恒温水浴中恒温，5min后原油和水开始分层，15min油水完全分开，且界面清晰，破乳率为99％。
实施例9
1重量％的实施例1-6破乳剂对原油的破乳情况如下表：
  破乳率   界面情况  破乳时间(min)
 实施例1   98％   界面清晰   20
 实施例2   99％   界面清晰   25
 实施例3   99％   界面清晰   15
 实施例4   99％   界面清晰   18
 实施例5   100％   界面清晰   15
 实施例6   98％   界面清晰   17

Claims (2)

1.一种用于压裂酸化作业的快速破乳剂，由以下组分按重量百分比组成：
聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚2-10％，
烷基苯基聚氧乙烯醚5-15％，
稳定剂0.1-1％，
助溶剂5-30％，
其余为水；
所述聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚结构如下：C18H37O(C2H4O)a(C3H6O)9H，a＝6或7；
所述烷基苯基聚氧乙烯醚结构如下：C8H17C6H4O(CH2CH2O)10H或C9H19C6H4O(CH2CH2O)10H，这两种烷基苯基聚氧乙烯醚可以单独加入也可以以任意比例混合加入；
所述稳定剂为异抗坏血酸或柠檬酸；
所述助溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇或异丙醇。
2.如权利要求1所述的快速破乳剂的制备方法，包括以下步骤：首先在搪瓷反应釜中加入助溶剂，再加入聚氧丙烯聚氧乙烯十八醇醚和烷基苯基聚氧乙烯醚，缓慢升温到30-70℃，搅拌1h，然后加入水，继续搅拌1h，最后加入稳定剂，再搅拌1h，停止加热即得破乳剂。
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