CN106634930B - 一种耐高温高效泡排剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温高效泡排剂，该泡排剂该泡排剂由芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N‑(十二酰胺丙撑基)‑二甲基氧化铵，其中芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N‑(十二酰胺丙撑基)‑二甲基氧化铵的质量比为2～4:1，黄原胶的加入量为芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱和N‑(十二酰胺丙撑基)‑二甲基氧化铵总质量的10％～20％。本发明泡排剂在40～120℃范围内具有较好的起泡、稳泡、携液能力，同时与地层水配伍性好，具有很好的抗盐、抗钙镁离子能力。

Description

一种耐高温高效泡排剂
技术领域
本发明涉及一种油气井用泡排剂。
背景技术
油气井到了开发中后期，由于地层压力降低，边、底水的推进以及压裂、酸化等作业措施，造成井底和井筒内产生积液使天然气产量降低甚至停止生产，为了提高油气产量，要排除井底积液，泡沫排水是一种好的方法。由于泡沫排水采气具有设备简单、施工方便、成本低、适用井深范围大、不影响气井正常生产等优点，是近年来国内外迅速发展起来的一种排水采气技术，在采气工业得到普遍的应用。现有的起泡剂有很多种，一般在70℃以下的发泡能力和稳泡能力良好，随环境温度的升高，这些起泡剂的起泡能力和稳定性会大大降低，尤其在90℃以上的高温条件，许多起泡剂产生的泡沫会内消失，甚至不产生泡沫。泡沫排水的实践表明，在泡沫排水过程中泡排剂配方及其泡沫性能的研究是一个重要问题。
国内相对国外来说泡沫排水采气技术的发展比较晚，最早应用是四川气田对含水气井采取的泡沫排水采气试验。四川气田在1980年开始将无患子和空泡剂两种泡排剂用于泡沫排水工艺，一年内使得16口井共增产天然气757.12×104m3，效果显著。无患子在淡水、矿化水中均有着良好的泡沫性能，但不能与吡啶类缓蚀剂配伍，因此不能用于注吡啶缓蚀剂的气井，且不适宜用于温度高于90℃的气井。空泡剂泡沫稳定性较好，有较强的携液能力，但其性能易受溶液pH值的影响，有老化现象，且受温度影响严重，高于70℃几乎丧失起泡能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种在40～120℃温度范围内具有较好的起泡、稳泡、携液能力，同时与地层水配伍性好，具有很好的抗盐、抗钙镁离子能力的泡排剂。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：该泡排剂由芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵、黄原胶组成，其中芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵的质量比为2～4:1，黄原胶的加入量为芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵总质量的10％～20％。
上述泡排剂中，优选芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵的质量比为3:1。
上述泡排剂中进一步优选黄原胶的加入量为芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱和N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵总质量的15％。
本发明的泡排剂由稳泡剂高分子黄原胶和两性表面活性剂芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱与N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵复配而成，两性表面活性剂芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱具有起泡能力强、配伍性好、耐硬性和优良的生物降解性、毒性低等特点，黄原胶具有耐盐性，在食盐存在下加热不会盐析而且粘度受温度影响较小，芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱和N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵及黄原胶复配后，表现出显著的的增效作用和优异的泡沫性能及较大的携液量，它不仅能够适用于温度较高、矿化度较高的气井，在H2S和甲醇存在的水中有较好的起泡能力，在一般含水气井和含H2S的气井中均可使用，而且性能高于市场的CT-5、UT-60等泡排剂。
本发明泡排剂在40～120℃范围内具有较好的起泡、稳泡、携液能力；同时与地层水配伍性好，具有很好的抗盐、抗钙镁离子能力，可以在大于90℃的高温下使用且在120℃时泡沫性能稳定，本发明泡排剂适宜的使用浓度为2‰～3‰。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
将30g芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、10g N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵、6g黄原胶混合均匀，得到泡排剂。
实施例2
将30g芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、10g N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵、4g黄原胶混合均匀，得到泡排剂。
实施例3
将30g芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、10g N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵、8g黄原胶混合均匀，得到泡排剂。
实施例4
将20g芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、10g N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵、4.5g黄原胶混合均匀，得到泡排剂。
实施例5
将40g芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、10g N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵、7.5g黄原胶混合均匀，得到泡排剂。
为了证明本发明的效果，发明人进行了大量的实验室研究试验，具体试验情况如下：
1、不同配比的泡沫性能试验
发明人分别将芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱(ESHB-40)与N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵(LAO)的质量比混合后，所得混合物作为泡排剂加入蒸馏水中，配制成质量分数为2‰的泡排剂溶液，测试泡排剂的发泡能力和泡沫稳定性，测试温度40℃，结果见下表1。
表1
通过表1测试数据可以看出：芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱与N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵复配后发泡能力和泡沫稳定性大大提高，说明两者具有显著的增效协同效应，其中，芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱与N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵质量比为3:1和4:1时，复配的发泡剂发泡能力和泡沫稳定性最好，综合考虑，两者复配比选3:1较为合理。
2、不同实施例泡排剂的泡沫性能试验
发明人将1～5的泡排剂加入蒸馏水中，分别配制成质量分数为2‰的泡排剂水溶液，按照国家标准SY/T 6465-2000《表面活性剂发泡力的测定方法》，采用Ross-Miles法测定其在蒸馏水中的起泡能力，以500mL试液流完时上升的最大高度值(H0)和5min后的泡沫最大高度值(H5)，分别表示泡排剂的发泡能力和泡沫稳定性，测试温度40℃，结果见下表2。
表2
由表2可见，本发明实施例1～5的泡排剂的发泡能力和泡沫稳定性能均较好。
3、抗高温泡沫性能试验
发明人将实施例1～5的泡排剂在120℃下老化4小时，将老化后的泡排剂配成2‰的蒸馏水溶液，在40℃进行抗温性能测试，结果如下表3。
表3
老化后本发明泡排剂外观无变化，且从表3的测试数据可知，老化后本发明泡排剂发泡能力和泡沫稳定性变化不大，其中实施例1配方泡排剂老化前后变化相对较小，说明本发明泡排剂在120℃高温下泡沫性能稳定。
4、抗甲醇抗矿化度泡沫性能试验
发明人先将甲醇分别加入蒸馏水和5％的矿化水中，配制成10％甲醇溶液，然后将实施例1的泡排剂、CT-5泡排剂、UT-60泡排剂分别加入甲醇溶液中，配制成质量分数为2‰的泡排剂溶液，测试其发泡能力和泡沫稳定性，测试温度为40℃，结果见表4。
表4
由表4的测试数据可以看出：在相同甲醇含量条件下，本发明的泡排剂在蒸馏水和矿化水中的泡沫性能均优于其它两个市场品种，说明本发明泡排剂具有较好的抗甲醇和抗矿化度性能。

Claims (3)

1.一种耐高温高效泡排剂，其特征在于：该泡排剂由芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵、黄原胶组成，其中芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵的质量比为2～4:1，黄原胶的加入量为芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵总质量的10％～20％。
2.根据权利要求1所述的耐高温高效泡排剂，其特征在于：所述芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱和N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵的质量比为3:1。
3.根据权利要求1或2所述的耐高温高效泡排剂，其特征在于：所述黄原胶的加入量为芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱和N-(十二酰胺丙撑基)-二甲基氧化铵总质量的15％。
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