CN102965092A

CN102965092A - 一种抗盐型低温泡沫举升排水化学剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102965092A
Application number: CN2012104400038A
Authority: CN
Inventors: 刘治坚; 熊春明; 李文魁; 李隽�; 李宜坤; 曹光强; 贾敏; 刘岩
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2032-11-06
Also published as: CN102965092B

Abstract

本发明涉及一种抗盐型低温泡沫举升排水化学剂及其制备方法和应用，所述化学剂是由椰油酰胺丙基氧化胺、十二烷基葡萄糖苷、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、乙二醇按一定比例均匀混合而成。该产品在我国各气田冬季最低温度条件下都不会结冻，满足现场地面施工要求，应用前景广阔。同时，该产品无刺激性、抗盐性能优异，在矿化度为200000mg/L的情况下，无沉淀生成，起泡、携液能力仍然很出色。

Description

一种抗盐型低温泡沫举升排水化学剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明是关于一种抗盐型低温泡沫举升排水化学剂及其制备方法和应用。

背景技术

气井井底积液现象非常普遍，严重影响了气田的最终采收率。泡沫排水采气技术已成为我国气田所选用的主要技术之一。然而在冬天，我国气田中，除了川渝盆地的气田，其它的如柴达木盆地的涩北气田，陕甘宁盆地的苏里格、靖边气田、大庆油田的徐深气田以及塔里木盆地的气田，它们在冬季的地面环境温度都会达到-20°至-30°左右，一般的液体泡排剂会在此温度下因结冻而无法注入，所以需要冬季抗冻型的专用低温泡排剂。

抗盐性差的泡排剂会与地层水结合生成沉淀，堵塞气层；气田的地层水矿化度往往较高，对泡排剂的抗盐性能要求较高。

专利申请201210106791.7公开了一种抗冻泡排剂，其由下述重量份含量的原料组成：油患子皂甙40～60；聚乙二醇10～30；乙三醇胺2～8；甘油5～15；乙二醇5～15；水2～8。然而这种泡排剂具有如下缺点：能够起泡的有效成分仅仅是油患子皂甙一种成分，过于单一，未能充分利用表面活性剂之间的协同作用。同时，通过实验发现，油患子皂甙的耐高温性能较差，在80°的模拟地层水中老化48小时后，出现异味，且起泡力下降。甘油对泡沫的稳定性、和起泡性无直接作用，且其抗冻性较乙二醇差，可将其替换，使其抗冻性更好。

专利申请00110512.4公开了一种防冻发泡剂，其由下述重量份含量的原料组成：脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠25～30％或烷基硫酸钠25～30％；羧甲基纤维素钠10～30；乙三醇胺0.05～0.1；乙二醇或异丙醇15～30％；其余为水。然而这种泡排剂具有如下缺点：在矿化度大于150g/L时，阴离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和烷基硫酸钠、羧甲基纤维素钠都会与地层水中的阳离子结合生成沉淀，起泡、携液能力大大降低，同时所生成的沉淀会有可能升高井筒附近的表皮系数而使气井产能下降。

目前在矿化度较高的气井中，还暂无应用效果良好的泡排剂，为了提供一种性能更加优良的低温泡排剂，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗盐型低温泡沫举升排水化学剂及其制备方法，所述化学剂不但在低温环境时流动性能好，还同时具有良好的抗盐性能。

本发明的另一目的在于提供所述化学剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述化学剂在低温气井中排积液的应用。

为达上述目的，一方面，本发明提供了一种冬季积液气井泡沫举升排水的化学剂，所述化学剂的组分包括椰油酰胺丙基氧化胺、十二烷基葡萄糖苷、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱和乙二醇。

其中优选所述化学剂组分的重量百分比为：椰油酰胺丙基氧化胺15～40％、十二烷基葡萄糖苷10～25％、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱5～16％、乙二醇35～50％，其中总量为100％；

其中更优选为：椰油酰胺丙基氧化胺35～40％、十二烷基葡萄糖苷10～15％、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱5～10％、乙二醇35～40％，其中总量为100％；

其中椰油酰胺丙基氧化胺起泡能力强，而十二烷基葡萄糖苷本身也具有良好的起泡性，同时也有良好的增稠稳泡作用，使生成的泡沫可稳定存在，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱与其它表面活性剂配伍性好，可充分发挥不同表面活性剂之间的协同作用。

另一方面，本发明还提供了所述泡排剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：将乙二醇缓慢倒入搅拌器中，然后依次倒入椰油酰胺丙基氧化胺、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基葡萄糖苷，然后以转速150rpm匀速搅动一小时，使液体混合成均相液体。

再一方面，本发明还提供了所述化学剂在低温气井中排积液的应用。

根据本发明所述的应用，所述低温气井为环境温度在-5℃～-30℃的气井。

综上所述，本发明的产品具有如下优势：

(1)抗低温，在我国各气田冬季最低温度条件下都不会结冻，满足现场地面施工要求，应用前景广一阔。

(2)抗盐，在矿化度为200000mg/L的情况下，无沉淀生成，起泡、携液能力无变化。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

本实施例泡排剂CQS-2-1中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基氧化胺39％，十二烷基葡萄糖苷16％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱10％，乙二醇35％。

其制备方法是：乙二醇缓慢倒入搅拌器中，然后依次倒入椰油酰胺丙基氧化胺、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基葡萄糖苷，然后以转速150rpm匀速搅动一小时，使液体混合成均相液体。

实施例2

本实施例泡排剂CQS-2-2中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基氧化胺33％，十二烷基葡萄糖苷19％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱13％，乙二醇35％。

制备方法同实施例1。

实施例3

本实施例泡排剂CQS-2-3中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基氧化胺26％，十二烷基葡萄糖苷18％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱16％，乙二醇40％。

制备方法同实施例1。

实施例4

本实施例泡排剂CQS-2-4中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基氧化胺35％，十二烷基葡萄糖苷17％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱8％，乙二醇40％。

制备方法同实施例1。

实施例5

本实施例泡排剂CQS-2-5中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基氧化胺28％，十二烷基葡萄糖苷17％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱10％，乙二醇45％。

制备方法同实施例1。

实施例6

本实施例泡排剂CQS-2-6中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基氧化胺22％，十二烷基葡萄糖苷19％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱14％，乙二醇45％。

制备方法同实施例1。

实施例7

本实施例泡排剂CQS-2-7中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基氧化胺34％，十二烷基葡萄糖苷10％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱6％，乙二醇50％。

制备方法同实施例1。

实施例8

本实施例泡排剂CQS-2-8中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基氧化胺15％，十二烷基葡萄糖苷25％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱10％，乙二醇50％。

制备方法同实施例1。

试验例1，本试验例考察了本发明泡排剂的实验效果。

该泡排剂的评价指标主要有四个：起泡性、稳泡性、携液率、抗冻性。

1.起泡及稳泡性能的测试

(1)打开循环恒温水浴，设定其加热至70℃。

(2)分别称取3g，4g实施例所提到的各项配方，配制成1000mL样液，置于恒温水浴中在70°条件下老化48小时。配置所用液体为200g/L的高矿化度溶液，其中CaCL₂20g/L，MgCL₂ 40g/L，NaCL 100g/L，KCL 40g/L。48小时后，施行以下步骤。

(3)用蒸馏水冲洗刻度管内壁，冲洗必须完全，然后用样液冲洗管壁，亦必须冲冼完全。

(3)关闭刻度管活塞，用另外的滴液管注入50ml试液至50ml刻度处此试液预先加热至70°。

(4)将滴液管吸入200ml已加热至70℃的样液。

(5)将滴液管安置到事先预备好的管架上和刻度管的断面成垂直状，使溶液流到刻度管的中心，滴液管的出口应按置在900mm刻度线上。

(6)打开滴液管的活塞，使溶液流下。当滴液管中的溶液流完时，立即开动秒表，测定泡沫高度，同时记录下泡沫高度衰减至40mm时所用的时间，作为评价泡沫稳定性的依据。

2.携液性能的测试：

量取200mL(V_I)泡排剂溶液，置入泡沫仪内，打开氮气阀，气体流量控制在6-8L/min，直至泡沫仪内不再有泡沫携出为止，测量泡沫仪内剩余的液体V_L，则携液率D_L为：

D_{L} = \frac{V_{I} - V_{L}}{V_{I}} \times 100 % .

3.抗冻性能的测试：

配置50mL实施例所提到的配方，将其置入超低温实验箱，从零下10℃，冷冻储存24h以上，若有结冻的配方，则记录下设定温度作为此配方样例的凝固点。记录完毕后，将实验箱温度再降低2°，重新记录。直至全部测定出每种样品的凝固点。

实验数据记录：

表1为在70°下的对比实验数据

注：上述实验中，测量起泡性、携液性所使用的仪器为2151型Rose-Miles泡沫仪。经过48小时老化后，样液无任何变化。

本试验例说明本发明所提供的泡沫举升排水化学剂具有优良的抗盐和抗低温效果。

Claims

1.一种抗盐型低温泡沫举升排水化学剂，其特征在于，其组分包括椰油酰胺丙基氧化胺、十二烷基葡萄糖苷、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱和乙二醇。

2.根据权利要求1所述的化学剂，其特征在于，所述化学剂组分的重量百分比为：椰油酰胺丙基氧化胺15～40％、十二烷基葡萄糖苷10～25％、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱5～16％、乙二醇30～50％，其中总量为100％。

3.根据权利要求2所述的化学剂，其特征在于，所述化学剂组分的重量百分比为：椰油酰胺丙基氧化胺35～40％、十二烷基葡萄糖苷10～15％、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱5～10％、乙二醇35～40％，其中总量为100％。

4.权利要求1～3任意一项所述化学剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将十二烷基葡萄糖苷倒入搅拌器中，然后依次倒入椰油酰胺丙基氧化胺、十二烷基羟丙基磺基甜菜碱和乙二醇，然后以转速150rpm匀速搅动一小时，既得所述化学剂。

5.权利要求1～3任意一项所述化学剂在低温气井中排积液的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述低温气井为环境温度在-5℃～-30℃的气井。