CN104694091B - 一种油田用起泡剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油田用起泡剂，按质量百分比由以下原料组成：十二烷基二甲基甜菜碱10％～20％，月桂酰胺丙基甜菜碱5％～15％，辛癸基葡糖苷3％～10％，丁二醇1％～5％，去离子水55％～80％，以上组分总和为100％。本发明还公开了该起泡剂的制备方法。本发明一种油田用起泡剂，可以用于油气井钻井、油气井通井洗井作、气井压裂、气井排水采气等油气田开发作业，特别是针对陕北特低渗透油气区，在矿化度为20×104mg/L的地层水和温度为130℃地层中均有良好的起泡效果，并且在实际现场使用中，已取得明显的商业效果。

Description

一种油田用起泡剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油气田开发工程技术领域，涉及一种油田用起泡剂，本发明还涉及上述起泡剂的制备方法。
背景技术
在油井洗井、通井作业中，需要在洗井液里面加入一定浓度的起泡剂，有利于降低洗井液的表界面张力，增加洗井波及的范围。降低泵压，同时产生的泡沫还会把井筒内的不溶性污垢和小颗粒携带出来，从而改善和恢复油井的生产。
在气井采气过程中加入起泡剂有利于降低地层水表面张力及井筒液柱密度,改善水气流动状态,达到排水采气的目的。降低地层水的表面张力,使水在气流的扰动下容易被分散,大液滴变成细小的液珠,进而有利于气水流态由举升效果差的气泡流或段塞流向易举升的雾状流或段塞流转变,减少气液的滑脱损失。
在压裂施工中，压裂液中加入起泡剂，在伴有氮气注入地层的时候，会产生大量的微小气泡，降低井筒内液柱的密度，使得压裂支撑剂可以均匀的随着井筒到达地层裂缝。另外起泡剂还有降低压裂液的表界面张力，具有一定的帮助返排液快速高效的返排出地层的作用。
由此可见，起泡剂在油气田开发和油气井增产措施中具有极为重要的作用，目前油田开发中使用的起泡剂都是成分单一的表面活性剂，起泡量较低，稳泡效果差，且在高矿化度和高温条件下无法达到使用效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种油田用起泡剂，解决了现有油田用起泡剂起泡量较低，稳泡效果差,在高矿化度和高温条件下无法达到使用效果的问题。
本发明的另一目的是提供上述起泡剂的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种油田用起泡剂，按质量百分比由以下原料组成：十二烷基二甲基甜菜碱10％～20％，月桂酰胺丙基甜菜碱5％～15％，辛癸基葡糖苷3％～10％，丁二醇1％～5％，去离子水55％～80％，以上组分总和为100％。
本发明采用的另一技术方案，一种油田用起泡剂的制备方法，具体按以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比称取以下原料：十二烷基二甲基甜菜碱10％～20％，月桂酰胺丙基甜菜碱5％～15％，辛癸基葡糖苷3％～10％，丁二醇1％～5％，去离子水55％～80％，以上组分总和为100％；
步骤2，将步骤1称取的十二烷基二甲基甜菜碱加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，依次加入月桂酰胺丙基甜菜碱和辛癸基葡糖苷，搅拌0.5～1h，然后依次加入去离子水和丁二醇，继续搅拌1～2h；
步骤3，降低搅拌速度，根据混合液酸碱度，加入pH调节剂，调节溶液pH，待溶液降至室温，即得到起泡剂。
本发明的特点还在于，
其中步骤3中pH调节剂为柠檬酸或碳酸钠中任意一种。
其中步骤3中pH调节范围为6～8。
本发明的有益效果是，本发明一种油田用起泡剂，可以用于油气井钻井、油气井通井洗井、气井压裂、气井排水采气等油气田开发作业，具有起泡量高、发泡质量高，泡沫细小稳定，且与油田所用的其它助剂都能配伍的特点，特别是针对陕北特低渗透油气区，在矿化度为20×104mg/L的地层水和温度为130℃地层中均有良好的起泡效果，并且在实际现场使用中，已取得明显的商业效果。此外，本发明还具有低毒性、高活性、对地层无伤害的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种油田用起泡剂，按质量百分比由以下原料组成：十二烷基二甲基甜菜碱10％～20％，月桂酰胺丙基甜菜碱5％～15％，辛癸基葡糖苷3％～10％，丁二醇1％～5％，去离子水55％～80％，以上组分总和为100％。
本发明还提供了上述油田用起泡剂的制备方法，具体按以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比称取以下原料：十二烷基二甲基甜菜碱10％～20％，月桂酰胺丙基甜菜碱5％～15％，辛癸基葡糖苷3％～10％，丁二醇1％～5％，去离子水55％～80％，以上组分总和为100％；
步骤2，将步骤1称取的十二烷基二甲基甜菜碱加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，依次加入月桂酰胺丙基甜菜碱和辛癸基葡糖苷，搅拌0.5～1h，然后依次加入去离子水和丁二醇，继续搅拌1～2h；
步骤3，降低搅拌速度，根据混合液酸碱度，加入pH调节剂柠檬酸或碳酸钠，调节溶液pH至6～8，待溶液降至室温，即得到起泡剂。
实施例1
称取150kg十二烷基二甲基甜菜碱加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，依次加入150kg月桂酰胺丙基甜菜碱和100kg辛癸基葡糖苷搅拌继续搅拌，搅拌0.7h，然后依次加入550kg的去离子水和50kg丁二醇继续搅拌1.5h，降低搅拌速度，加入10kg柠檬酸，调节溶液pH至6，待溶液降至室温，即得到起泡剂。
取上述起泡剂0.5ml加入到100ml去离子水中，9000r/min转速下搅拌1分钟，倒入500ml量筒中观察泡沫体积为465ml，半衰期为6.5分钟。同样取上述起泡剂0.5ml加入到100ml矿化度为20×104mg/L的矿化水中，9000r/min转速下搅拌1分钟，倒入500ml量筒中观察泡沫体积为465ml，半衰期为5.5分钟。说明该起泡剂在高矿化度下使用依然具有良好的稳定性。
实施例2
称取200kg十二烷基二甲基甜菜碱加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，依次加入100kg月桂酰胺丙基甜菜碱和30kg辛癸基葡糖苷搅拌继续搅拌，搅拌0.5h，然后依次加入640kg的去离子水和30kg丁二醇继续搅拌1h，降低搅拌速度，加入10kg碳酸钠，调节溶液pH至8，待溶液降至室温，即得到起泡剂。
取上述起泡剂0.5ml加入到100ml去离子水中，9000r/min转速下搅拌1分钟，倒入500ml量筒中观察泡沫体积为465ml，半衰期为7分钟。同样取上述起泡剂0.5ml加入到100ml去离子水中，加热到130℃，然后在9000r/min转速下搅拌1分钟，倒入500ml量筒中观察泡沫体积为430ml，半衰期为5.6分钟。说明本起泡剂在130℃的高温下，依然能够达到良好的起泡效果。
实施例3
称取100kg十二烷基二甲基甜菜碱加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，依次加入50kg月桂酰胺丙基甜菜碱和40kg辛癸基葡糖苷搅拌继续搅拌，搅拌1h，然后依次加入800kg的去离子水和10kg丁二醇继续搅拌2h，溶液pH为6.5，待溶液降至室温，即得到起泡剂。
选取延长油田油气勘探公司延867井，井深2990米，目前油管压力为3.6MPa，套管压力为1.5MPa，日产气量平均为3200M3/d。2014年5月22日10时左右从套管注入该起泡剂200kg并关井，2014年5月23日早上12时开井，排出井底积液9M3，日产气量在开井后的三个月平均为11000M3/d；选取延长油田油气勘探公司安9井，井深2210米，目前油管压力为2.5MPa，套管压力为1MPa，日产气量平均为2000M3/d。2014年6月10日10时左右从套管注入该起泡剂150kg并关井，2014年6月11日早上12时开井，排出井底积液7M3，日产气量在开井后的三个月平均为9000M3/d。说明该起泡剂现场使用效果明显，投入产出比高，是一种可以规模化生产并投放市场的成熟产品。

Claims (2)

1.一种油田用起泡剂，其特征在于，按质量百分比由以下原料组成：十二烷基二甲基甜菜碱10％～20％，月桂酰胺丙基甜菜碱5％～15％，辛癸基葡糖苷3％～10％，丁二醇1％～5％，去离子水55％～80％，以上组分总和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种油田用起泡剂的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：
步骤1，按质量百分比称取以下原料：十二烷基二甲基甜菜碱10％～20％，月桂酰胺丙基甜菜碱5％～15％，辛癸基葡糖苷3％～10％，丁二醇1％～5％，去离子水55％～80％，以上组分总和为100％；
步骤2，将步骤1称取的十二烷基二甲基甜菜碱加入到反应釜中，搅拌升温至40℃，依次加入月桂酰胺丙基甜菜碱和辛癸基葡糖苷，搅拌0.5～1h，然后依次加入去离子水和丁二醇，继续搅拌1～2h；
步骤3，降低搅拌速度，根据混合液酸碱度，加入pH调节剂，调节溶液pH，待溶液降至室温，即得到起泡剂；
pH调节剂为柠檬酸或碳酸钠中任意一种；pH调节范围为6～8。
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