CN106497533A - 一种防潮型泡沫排水棒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种防潮型泡沫排水棒及其制备方法，所述防潮型是指泡沫排水棒具有防潮性能，该防潮性能有利于泡沫排水棒适应潮湿的油田投棒现场和较长的现场待投时间，从而避免棒体表面受潮粘滞而导致投棒受阻甚至油管堵死，其特征在于，包括泡沫排水棒的棒体，在所述棒体的表面采用防潮材料形成防潮层，所述防潮材料为水溶性有机材料。
Description
技术领域
本发明涉及气田泡沫排水采气技术，特别是一种防潮型泡沫排水棒及其制备方法，所述防潮型是指泡沫排水棒具有防潮性能，该防潮性能有利于泡沫排水棒适应潮湿的油田投棒环境和较长的现场待投时间，从而避免棒体表面受潮粘滞而导致投棒受阻甚至油管堵死。
背景技术
气井在生产过程中常有烃类凝析液或地层水流入井底。若气井产量高、井底气液速度大而井中流体的数量相对较少时，水或烃类凝析液可完全被气流携带至地面。相反，若气井产能低，井筒内流体流速较低，而产液量较大时，水或烃类凝析液将不能完全被携带出井筒，从而滞留在井筒中并逐步在井筒底部聚集，形成液柱。该液柱对气藏造成额外的静水回压，导致气井自喷能量持续下降。如果这种情况持续下去，井筒中聚集的液柱终会将气压死，导致气井停产。这种现象便称之为“气井积液”。排水采气是解决“气井积液”的有效方法，也是水驱气田生产中常见的采气工艺。本发明人长期致力于研究油田现场采气工艺，并对自动注液装置及自动投棒装置的现场应用进行了研究，由此发现，自动注液装置及自动投棒装置在偏远地区天然气井(无人值守井)上的应用的确可以节省大量的人力成本，只需按照一定周期补充药剂即可，但是由于环境因素的影响，例如高温、潮湿、下雨等，会使长时间处于自动投棒装置内的泡沫排水棒(简称泡排棒)受潮，从而使整个泡排棒变粘，不利于投棒，甚至会导致油管堵死，被迫停产等。因此，本发明人认为，有必要研制出一种能够在高温、潮湿等环境下，能够防潮、耐高温且泡排性能满足现场需要的泡排棒。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种防潮型泡沫排水棒及其制备方法，所述防潮型是指泡沫排水棒具有防潮性能，该防潮性能有利于泡沫排水棒适应潮湿的油田投棒现场和较长的现场待投时间，从而避免棒体表面受潮粘滞而导致投棒受阻甚至油管堵死。
本发明的技术方案如下：
一种防潮型泡沫排水棒，其特征在于，包括泡沫排水棒的棒体，在所述棒体的表面采用防潮材料形成防潮层，所述防潮材料为水溶性有机材料。
所述水溶性有机材料为聚乙烯薄膜或水溶纸或水溶无纺布，所述防潮层占所述棒体重量的1～2％。
所述防潮材料通过包裹所述棒体的方式形成防潮层。
所述防潮材料对所述棒体进行真空包覆。
所述棒体包括以下原料组分：两性表面活性剂类物质，阴离子表面活性剂类物质，植物皂甙类物质，以及非离子类表面活性剂物质。
所述原料组分的重量含量如下：两性表面活性剂类物质20～40％；阴离子表面活性剂类物质10～30％；植物皂甙类物质5～20％；非离子类表面活性剂物质20～35％。
所述两性表面活性剂类物质包括椰油酰胺丙基甜菜碱和月桂酰谷氨酸钠，所述椰油酰胺丙基甜菜碱占10～30重量份，所述月桂酰谷氨酸钠占5～10重量份。
所述阴离子表面活性剂类物质包括以下原料组分：α-烯基磺酸钠，十二烷基硫酸钠，月桂酰羟乙磺酸钠，以及十二烷基苯磺酸钠；所述α-烯基磺酸钠占5～10重量份，所述十二烷基硫酸钠占5～10重量份，所述月桂酰羟乙磺酸钠占5～10重量份，所述十二烷基苯磺酸钠占5～10重量份。
所述植物皂甙类物质包括以下原料组分：茶树种子植物提取物茶皂素和无患子果实提取物无患子皂甙；所述茶树种子植物提取物茶皂素占1～10重量份，所述无患子果实提取物无患子皂甙占1～10重量份。
所述非离子类表面活性剂物质包括以下原料组分：脂肪醇聚氧乙烯醚，椰油酸单乙醇酰胺，以及椰子油脂肪酸二乙醇酰胺；所述脂肪醇聚氧乙烯醚占20～25重量份，所述椰油酸单乙醇酰胺占1～3重量份，所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占1～5重量份。
一种防潮型泡沫排水棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，按照如下原料组分及其重量含量备料：两性表面活性剂类物质20～40％；阴离子表面活性剂类物质10～30％；植物皂甙类物质5～20％；非离子类表面活性剂物质20～35％；将备料混合，形成混匀料；将混匀料投入挤出机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切，形成棒状固体即泡沫排水棒的棒体，在所述棒体的表面采用防潮材料形成防潮层，所述防潮材料为水溶性有机材料。
本发明的技术效果如下：本发明的一种防潮型泡沫排水棒能够长时间处于自动投棒器内不变型、不变粘，且性能满足高矿化度、高凝析油下泡沫排水要求，其防潮性能、起泡性能、稳泡性能、携液性能均有良好的表现。本发明的制备方法操作简单，制备容易，适用于大规模生产。
本发明具有以下优点：(1)本发明的防潮型泡沫排水棒具有良好的防潮能，耐温性能。在50℃(模拟室外最高温度)下恒温24小时后，产品能够保持良好的形态，且在潮湿的环境中能够保持产品不变粘，利于投棒等特点。(2)本发明的防潮型泡沫排水棒所用的防潮材料具有完全可溶水的特点，不会对井筒造成堵塞。(3)本发明的防潮型泡沫排水棒具有良好的起泡性能、稳泡性能、携液性能。(4)本发明的防潮型泡沫排水棒制备方法，操作简便，制备容易，适用于大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
本发明是针对自动投棒装置提供的满足高矿化度、高凝析油下泡沫排水采气要求的防潮型泡沫排水棒，其防潮性能、起泡性能、稳泡性能、携液性能均有良好的表现。其中的防潮效果，使得泡排棒即使长期暴露于室外环境下，也能够保持外形不变的特点，有利于泡沫排水棒适应潮湿的油田投棒现场和较长的现场待投时间，从而避免棒体表面受潮粘滞而导致投棒受阻甚至油管堵死。
一种防潮型泡沫排水棒，其特征在于，包括泡沫排水棒的棒体，在所述棒体的表面采用防潮材料形成防潮层，所述防潮材料为水溶性有机材料。所述水溶性有机材料为聚乙烯薄膜或水溶纸或水溶无纺布，所述防潮层占所述棒体重量的1～2％。所述防潮材料通过包裹所述棒体的方式形成防潮层。所述防潮材料对所述棒体进行真空包覆。所述棒体包括以下原料组分：两性表面活性剂类物质，阴离子表面活性剂类物质，植物皂甙类物质，以及非离子类表面活性剂物质。所述原料组分的重量含量如下：两性表面活性剂类物质20～40％；阴离子表面活性剂类物质10～30％；植物皂甙类物质5～20％；非离子类表面活性剂物质20～35％。
所述两性表面活性剂类物质包括椰油酰胺丙基甜菜碱和月桂酰谷氨酸钠，所述椰油酰胺丙基甜菜碱占10～30重量份，所述月桂酰谷氨酸钠占5～10重量份。所述阴离子表面活性剂类物质包括以下原料组分：α-烯基磺酸钠，十二烷基硫酸钠，月桂酰羟乙磺酸钠，以及十二烷基苯磺酸钠；所述α-烯基磺酸钠占5～10重量份，所述十二烷基硫酸钠占5～10重量份，所述月桂酰羟乙磺酸钠占5～10重量份，所述十二烷基苯磺酸钠占5～10重量份。所述植物皂甙类物质包括以下原料组分：茶树种子植物提取物茶皂素和无患子果实提取物无患子皂甙；所述茶树种子植物提取物茶皂素占1～10重量份，所述无患子果实提取物无患子皂甙占1～10重量份。所述非离子类表面活性剂物质包括以下原料组分：脂肪醇聚氧乙烯醚，椰油酸单乙醇酰胺，以及椰子油脂肪酸二乙醇酰胺；所述脂肪醇聚氧乙烯醚占20～25重量份，所述椰油酸单乙醇酰胺占1～3重量份，所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占1～5重量份。
一种防潮型泡沫排水棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，按照如下原料组分及其重量含量备料：两性表面活性剂类物质20～40％；阴离子表面活性剂类物质10～30％；植物皂甙类物质5～20％；非离子类表面活性剂物质20～35％；将备料混合，形成混匀料；将混匀料投入挤出机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切，形成棒状固体即泡沫排水棒的棒体，在所述棒体的表面采用防潮材料形成防潮层，所述防潮材料为水溶性有机材料。
实施例1：一种防潮型泡沫排水棒的制备方法，它由以下质量百分量的原料组成：椰油酰胺丙基甜菜碱30％；月桂酰谷氨酸钠5％；十二烷基硫酸钠10％；月桂酰羟乙磺酸钠5％；茶树种子植物提取物茶皂素5％；脂肪醇聚氧乙烯醚：25％；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺3％；尿素16％；立可溶纸(也称立可溶水溶纸)1％。(1)将所述比例的椰油酰胺丙基甜菜碱，月桂酰谷氨酸钠，十二烷基硫酸钠，月桂酰羟乙磺酸钠，茶树种子植物提取物茶皂素，脂肪醇聚氧乙烯醚，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，尿素等的一种或多种组分分别称量备用。(2)将称量好的原来投入混料机中，搅拌30min。(3)将混合好的原料投入挤塑机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切。将备料混合，形成混匀料；将混匀料投入挤出机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切，形成棒状固体。(4)用立可溶纸(也称立可溶水溶纸)以固定尺寸将泡排棒包裹，装入包装袋即得到本发明所述的防潮型泡沫排水棒，标记为B1。
实施例2：一种防潮型泡沫排水棒的制备方法，它由以下质量百分量的原料组成：椰油酰胺丙基甜菜碱25％；月桂酰谷氨酸钠5％；十二烷基苯磺酸钠10％；月桂酰羟乙磺酸钠5％；无患子果实提取物无患子皂甙5％；脂肪醇聚氧乙烯醚：25％；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺2％；尿素22％；水溶性无纺布1％。(1)将所述比例的椰油酰胺丙基甜菜碱，月桂酰谷氨酸钠，十二烷基硫酸钠，月桂酰羟乙磺酸钠，茶树种子植物提取物茶皂素，脂肪醇聚氧乙烯醚，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，尿素等的一种或多种组分分别称量备用。(2)将称量好的原来投入混料机中，搅拌30min。(3)将混合好的原料投入挤塑机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切。将备料混合，形成混匀料；将混匀料投入挤出机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切，形成棒状固体。(4)用水溶性无纺布(例如，立可溶无纺布)以固定尺寸将泡排棒包裹，装入包装袋即得到本发明所述的防潮型泡沫排水棒，标记为B2。
实施例3：一种防潮型泡沫排水棒的制备方法，它由以下质量百分量的原料组成：椰油酰胺丙基甜菜碱30％；月桂酰谷氨酸钠5％；月桂酰羟乙磺酸钠10％；α-烯基磺酸钠5％；无患子果实提取物无患子皂甙5％；脂肪醇聚氧乙烯醚：25％；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺5％；尿素14％；聚乙烯醇可溶薄膜1％。(1)将所述比例的椰油酰胺丙基甜菜碱，月桂酰谷氨酸钠，十二烷基硫酸钠，月桂酰羟乙磺酸钠，茶树种子植物提取物茶皂素，脂肪醇聚氧乙烯醚，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，尿素等的一种或多种组分分别称量备用。(2)将称量好的原来投入混料机中，搅拌30min。(3)将混合好的原料投入挤塑机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切。将备料混合，形成混匀料；将混匀料投入挤出机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切，形成棒状固体。(4)用聚乙烯可溶水薄膜以固定尺寸将泡排棒包裹或抽真空，装入包装袋即得到本发明所述的防潮型泡沫排水棒，标记为B3。
性能对比测试：a)待测样品：B1，B2，B3,对照组为常规型泡排棒A1，A2。b)测试指标：吸潮测试，起泡能力，稳泡能力，携液能力。
吸潮性能测试：将泡排棒置于恒温恒湿试验箱中，温度通过试验箱的自动调温装置设定，温度控制在(23±0.5)℃。试验箱内相对湿度保持恒定，相对湿度在(25±3)％。每隔24小时取样称重，记录质量变化。
利用罗氏米尔泡沫仪，对药剂的起泡能力、稳泡能力进行实验：用超级恒温水浴预热罗氏泡沫仪并恒温在(60±1)℃，用200mL移液管移取50mL待测样液沿罗氏泡沫仪管壁放下冲洗管壁，待冲洗液流完后关闭罗氏泡沫仪下端阀门，然后移取待测样液50mL沿罗氏泡沫仪管壁放下，在底部形成液面，再用移液管移取200mL待测样液置于罗氏泡沫仪上端中心位置，对准液面垂直放下，待样液放完后立即记下罗氏泡沫仪内泡沫上升的高度，即为该实验样品的起泡能力，3分钟后的泡沫高度为样品的稳泡能力。
利用携液装置对药剂的携液能力进行实验：按照不同浓度配置的起泡液置于60℃的恒温水浴中预热，将预热好的200mL溶液倒入水浴温度60℃的发泡管中，以5L/min的流速向发泡管中通入氮，气流，测量15min后泡沫携出液体(油和水)的体积V，即为该起泡剂的携液量(如携出泡沫不易消泡，可加入1-2滴消泡剂)。携液率＝带出液体体积V/200×100％。
c)测试结果:如下表1、表2和表3所示：
表1吸潮性能测试结果
表2不同药剂的携液能力
| 名称 | 药剂浓度 | 矿化度 | 凝析油含量 | 携液量 |
| A1 | 0.5％ | 100g/L | 20％ | 130mL |
| A2 | 0.5％ | 100g/L | 20％ | 132mL |
| B1 | 0.5％ | 100g/L | 20％ | 130mL |
| B2 | 0.5％ | 100g/L | 20％ | 129mL |
| B3 | 0.5％ | 100g/L | 20％ | 132mL |
表3不用药剂的起泡稳泡能力
| 名称 | 药剂浓度 | 矿化度 | 起泡高度 | 稳泡高度 |
| A1 | 0.3％ | 100g/L | 180mm | 190mm |
| A2 | 0.3％ | 100g/L | 185mm | 195mm |
| B1 | 0.3％ | 100g/L | 180mm | 195mm |
| B2 | 0.3％ | 100g/L | 185mm | 200mm |
| B3 | 0.3％ | 100g/L | 180mm | 195mm |
由表1可以看出，防潮型泡排棒与常规型泡排棒相比较，质量增加较小，从而说明具有良好的防潮效果。由表2、表3可知，防潮型泡排棒和常规型泡排棒在高含凝析油及高矿化度下，均具有良好的携液能力，起泡稳泡能力。从而说明本发明的防潮型泡排棒能即能满足现场潮湿环境，也能满足井底环境的要求，从而达到排水采气的效果。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
Claims (10)
1.一种防潮型泡沫排水棒，其特征在于，包括泡沫排水棒的棒体，在所述棒体的表面采用防潮材料形成防潮层，所述防潮材料为水溶性有机材料。
2.根据权利要求1所述的防潮型泡沫排水棒，其特征在于，所述水溶性有机材料为聚乙烯薄膜或水溶纸或水溶无纺布，所述防潮层占所述棒体重量的1～2％。
3.根据权利要求1所述的防潮型泡沫排水棒，其特征在于，所述防潮材料通过包裹所述棒体的方式形成防潮层。
4.根据权利要求1所述的防潮型泡沫排水棒，其特征在于，所述防潮材料对所述棒体进行真空包覆。
5.根据权利要求1所述的防潮型泡沫排水棒，其特征在于，所述棒体包括以下原料组分：两性表面活性剂类物质，阴离子表面活性剂类物质，植物皂甙类物质，以及非离子类表面活性剂物质。
6.根据权利要求5所述的防潮型泡沫排水棒，其特征在于，所述原料组分的重量含量如下：两性表面活性剂类物质20～40％；阴离子表面活性剂类物质10～30％；植物皂甙类物质5～20％；非离子类表面活性剂物质20～35％。
7.根据权利要求5所述的防潮型泡沫排水棒，其特征在于，所述两性表面活性剂类物质包括椰油酰胺丙基甜菜碱和月桂酰谷氨酸钠，所述椰油酰胺丙基甜菜碱占10～30重量份，所述月桂酰谷氨酸钠占5～10重量份。
8.根据权利要求5所述的防潮型泡沫排水棒，其特征在于，所述阴离子表面活性剂类物质包括以下原料组分：α-烯基磺酸钠，十二烷基硫酸钠，月桂酰羟乙磺酸钠，以及十二烷基苯磺酸钠；所述α-烯基磺酸钠占5～10重量份，所述十二烷基硫酸钠占5～10重量份，所述月桂酰羟乙磺酸钠占5～10重量份，所述十二烷基苯磺酸钠占5～10重量份。
9.根据权利要求5所述的防潮型泡沫排水棒，其特征在于，所述植物皂甙类物质包括以下原料组分：茶树种子植物提取物茶皂素和无患子果实提取物无患子皂甙；所述茶树种子植物提取物茶皂素占1～10重量份，所述无患子果实提取物无患子皂甙占1～10重量份；所述非离子类表面活性剂物质包括以下原料组分：脂肪醇聚氧乙烯醚，椰油酸单乙醇酰胺，以及椰子油脂肪酸二乙醇酰胺；所述脂肪醇聚氧乙烯醚占20～25重量份，所述椰油酸单乙醇酰胺占1～3重量份，所述椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占1～5重量份。
10.一种防潮型泡沫排水棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，按照如下原料组分及其重量含量备料：两性表面活性剂类物质20～40％；阴离子表面活性剂类物质10～30％；植物皂甙类物质5～20％；非离子类表面活性剂物质20～35％；将备料混合，形成混匀料；将混匀料投入挤出机中，挤出成型后按照一定长度进行裁切，形成棒状固体即泡沫排水棒的棒体，在所述棒体的表面采用防潮材料形成防潮层，所述防潮材料为水溶性有机材料。
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