CN107338038A - 一种抗凝析油抗盐泡排剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗凝析油抗盐泡排剂及其制备方法，属于油气田领域中气井开采用材料技术领域。所述泡排剂包括以下按质量百分比计的原料：椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱20～30%、芥酸酰胺丙基甜菜碱10～20%、月桂酰胺丙基氧化胺10～20%、十二烷基硫酸钠2～5%、稳泡剂1～2%、钠盐1～2%，余量为水。本发明的泡排剂适用于气井开采，具有较好的抗凝析油和抗盐能力。

Description

一种抗凝析油抗盐泡排剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种泡排剂，尤其涉及一种抗凝析油抗盐泡排剂及其制备方法，属于油气田领域中气井开采用材料技术领域。

背景技术

多数气井在正常生产时的流态为环雾态，液体以液滴的形式被气体携带到地面，气体为连续相而液体为非连续相。当气相流速过低，不能够提供足够的能量将液相连续不断的带出井口时，液相将从气相中滑脱，与气流呈反方向流动并积存于井底，形成井底积液。井筒积液将增加对井底的回压，限制井的生产能力。如井筒积液量太大，将导致气井完全停产。泡沫排水采气是一种经济性高、效率高、施工方便的排水采气技术，具有设备简单、施工容易、见效快、成本低、又不影响气井生产的特点，在采气生产中得到广泛的应用。

泡沫排水采气工艺是往井里加入泡沫排水起泡剂（简称“泡排剂”）的一种助排工艺。借助天然气的搅动，其与井底积液充分混合，降低液体的表面张力，生成大量低密度的含水泡沫，降低了自喷井油管内的摩擦损失和井内重力梯度，结果能有效降低井底回压，使液体被连续举升，井底积液更容易被气流携带至地面。随着泡沫柱底部液体不断补充进来，井底积液可以被全部带出。

天然气开采过程常伴随凝析油的产出。由于凝析油具有消泡性，当产出液中含有一定量的凝析油时，会影响泡排剂的起泡能力和稳定性。另外，凝析油易乳化，乳化后形成的乳化物粘度较单相液体高，滞留井底，极易造成井底污染。现有的抗凝析油泡排剂主要适用于凝析油含量低于30%、产水量少、积液不严重的气井，如申请号为201410082682.5的专利，当凝析油含量高于30%，泡排低效甚至无效。面对上述情况，需设计一种新的抗凝析油泡沫排水剂，使其在凝析油含量高于30%的气井也能取得较好的应用效果。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的泡排剂当凝析油含量高于30%，泡排效果差的技术问题，提供一种新的抗凝析油抗盐排泡剂，通过对原料的选择以及特定的配比设计，实现了在高凝析油含量下，泡排剂的携液量仍高，且随着凝析油含量的增加，携液量不会下降。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种抗凝析油抗盐泡排剂，其特征在于：包括以下按质量百分比计的原料：椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱20～30%、芥酸酰胺丙基甜菜碱10～20%、月桂酰胺丙基氧化铵5～15%、十二烷基硫酸钠2～5%、稳泡剂1～2%、钠盐1～2%，余量为水。

作为优选，所述稳泡剂为聚乙烯基吡咯烷酮。

作为优选，所述钠盐为氯化钠。

发明的另一个目的是提供所述的抗凝析油抗盐泡排剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A.按配方称取椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、十二烷基硫酸钠、稳泡剂、钠盐和水，备用；

B.将步骤A中称取的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、钠盐和水加入带搅拌桨的反应釜中，加热至30～50℃，进行搅拌，直至物料溶解；

C.将步骤A中称取的十二烷基硫酸钠和稳泡剂加入步骤（2）的反应釜中，加热至70～80℃，进行搅拌，直至所有原料溶解完全，得到组合物；

D.待步骤（3）得到的组合物冷却后，放料、包装，即制得所述抗凝析油抗盐排泡剂。

本发明的有益效果：

（1）本发明通过选用增稠性能佳的芥酸酰胺丙基甜菜碱，增强泡沫的液膜强度，阻扰泡沫液膜被烃类分子嵌入、占领，导致泡沫破裂；并选用具有优良的抗硬水性、抗静电性的两性离子表面活性剂椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱，起到抗高矿化度的作用；并通过两性表面活性剂月桂酰胺丙基氧化胺和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠的复配，大大增强泡沫的起泡性和稳泡性，最后配以稳泡剂，进一步起到稳泡、增稠的效果；另外通过添加钠盐，一定浓度的无机盐离子能吸附在泡膜表面，减少泡沫的排液，增强泡沫的稳定性。通过前述特定原料的选择，并经过特定的比例设计，协同增效，实现具有一定气泡和稳泡能力的前提下，更具有在高含量（30%以上）凝析油中仍保持良好的携液能力，与现有技术相比，应用范围更广。

（2）本发明中，稳泡剂为聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯基吡咯烷酮在水中具有良好的溶解性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种抗凝析油抗盐泡排剂，由以下按质量百分比计的原料组成：

椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱20%；

芥酸酰胺丙基甜菜碱10%；

月桂酰胺丙基氧化胺5%；

十二烷基硫酸钠2%；

聚乙烯基吡咯烷酮1%；

氯化钠1%；

其余为水。

本实施例的泡排剂制备方法，步骤如下：

A.按配方称取椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、十二烷基硫酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、钠盐和水，备用；

B.将步骤A中称取的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、钠盐和水加入带搅拌桨的反应釜中，进行搅拌，并加热至30℃；

C.将步骤A中称取的十二烷基硫酸钠和稳泡剂加入步骤（2）的反应釜中，加热至70℃，进行搅拌，直至所有原料溶解完全，得到组合物；

D.待步骤（3）得到的组合物冷却后，放料、包装，即制得所述抗凝析油抗盐排泡剂。

实施例2

一种抗凝析油抗盐泡排剂，由以下按质量百分比计的原料组成：

椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱30%；

芥酸酰胺丙基甜菜碱20%；

月桂酰胺丙基氧化胺15%；

十二烷基硫酸钠5%；

聚乙烯基吡咯烷酮2%；

氯化钠2%；

其余为水。

本实施例的泡排剂制备方法，步骤如下：

A.按配方称取椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、十二烷基硫酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、钠盐和水，备用；

B.将步骤A中称取的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、钠盐和水加入带搅拌桨的反应釜中，进行搅拌，并加热至30℃；

C.将步骤A中称取的十二烷基硫酸钠和稳泡剂加入步骤（2）的反应釜中，加热至70℃，进行搅拌，直至所有原料溶解完全，得到组合物；

D.待步骤（3）得到的组合物冷却后，放料、包装，即制得所述抗凝析油抗盐排泡剂。

实施例3

一种抗凝析油抗盐泡排剂，由以下按质量百分比计的原料组成：

椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱25%；

芥酸酰胺丙基甜菜碱15%；

月桂酰胺丙基氧化胺10%；

十二烷基硫酸钠 3.5%；

聚乙烯基吡咯烷酮1.5%；

氯化钠1.5%；

其余为水。

本实施例的泡排剂制备方法，步骤如下：

A.按配方称取椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、十二烷基硫酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、钠盐和水，备用；

B.将步骤A中称取的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、钠盐和水加入带搅拌桨的反应釜中，进行搅拌，并加热至50℃；

C.将步骤A中称取的十二烷基硫酸钠和稳泡剂加入步骤（2）的反应釜中，加热至80℃，进行搅拌，直至所有原料溶解完全，得到组合物；

D.待步骤（3）得到的组合物冷却后，放料、包装，即制得所述抗凝析油抗盐排泡剂。

实施例4

一种抗凝析油抗盐泡排剂，由以下按质量百分比计的原料组成：

椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱30%；

芥酸酰胺丙基甜菜碱10%；

月桂酰胺丙基氧化胺15%；

十二烷基硫酸钠3%；

聚乙烯基吡咯烷酮2%；

氯化钠1%；

其余为水。

本实施例的泡排剂制备方法，步骤如下：

A.按配方称取椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、十二烷基硫酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、钠盐和水，备用；

B.将步骤A中称取的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、钠盐和水加入带搅拌桨的反应釜中，进行搅拌，并加热至40℃；

C.将步骤A中称取的十二烷基硫酸钠和稳泡剂加入步骤（2）的反应釜中，加热至75℃，进行搅拌，直至所有原料溶解完全，得到组合物；

D.待步骤（3）得到的组合物冷却后，放料、包装，即制得所述抗凝析油抗盐排泡剂。

实施例5

一种抗凝析油抗盐泡排剂，由以下按质量百分比计的原料组成：

椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱30%；

芥酸酰胺丙基甜菜碱10%；

月桂酰胺丙基氧化胺10%；

十二烷基硫酸钠2%；

聚乙烯基吡咯烷酮1%；

氯化钠2%；

其余为水。

本实施例的泡排剂制备方法，步骤如下：

A.按配方称取椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、十二烷基硫酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、钠盐和水，备用；

B.将步骤A中称取的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、钠盐和水加入带搅拌桨的反应釜中，进行搅拌，并加热至50℃；

C.将步骤A中称取的十二烷基硫酸钠和稳泡剂加入步骤（2）的反应釜中，加热至70℃，进行搅拌，直至所有原料溶解完全，得到组合物；

D.待步骤（3）得到的组合物冷却后，放料、包装，即制得所述抗凝析油抗盐排泡剂。

实施例6

性能测试：

取实施例4的泡排剂，测试在40000mg/L、60000mg/L、80000mg/L矿化水中，以及10%、30%、50%石油醚含量下的起泡性能、稳泡性能及泡排剂携液量。

（1）泡排剂起泡性能与稳泡性能评价：Ross-Miles法（罗氏米尔法）；泡排剂携液量的测试：向发泡管中加入不同凝析油含量的溶液（用60～90℃的石油醚模拟井底凝析油）、1g的泡排剂，在70℃下恒温10min，在常压下以5L/min的流速向试液通入氮气，测量15min后泡沫携出液体的体积。

（2）矿化水的配制

1）矿化度为40000mg/L的矿化水配制方法如下：

按照m（NaCl）：m（CaCl₂）：m（MgCl₂）=4：0.875：0.125的比例称取32g NaCl、7g CaCl₂和1gMgCl₂，用蒸馏水于烧杯中溶解，搅匀后转入1000ml容量瓶，并用蒸馏水冲洗三次，冲洗液全部转入该容量瓶中，加蒸馏水至总体积1000ml。

2）矿化度为60000mg/L的矿化水配制方法如下：按照m（NaCl）：m（CaCl₂）：m（MgCl₂）=4：0.875：0.125的比例称取48g NaCl、10.5g CaCl₂和1.5g MgCl₂，用蒸馏水于烧杯中溶解，搅匀后转入1000ml容量瓶，并用蒸馏水冲洗三次，冲洗液全部转入该容量瓶中，加蒸馏至总体积1000ml。

3）矿化度为60000mg/L的矿化水配制方法如下：

按照m（NaCl）：m（CaCl₂）：m（MgCl₂）=4：0.875：0.125的比例称取64g NaCl、14g CaCl₂和2g MgCl₂，用蒸馏水于烧杯中溶解，搅匀后转入1000ml容量瓶，并用蒸馏水冲洗三次，冲洗液全部转入该容量瓶中，加蒸馏水至总体积1000ml。

实验结果如下表1、表2、表3：

表1.泡排剂在40000mg/L矿化水中的相关性能

表2.泡排剂在60000mg/L矿化水中的相关性能

表3.泡排剂在80000mg/L矿化水中的相关性能

由表1、表2和表3可以看出，随着石油醚含量增加，起泡高度变化不大，但是携液量略微上升；随着水的矿化度增加，起泡高度与携液量变化不大，说明本发明的泡排剂具有较好的抗凝析油和抗盐能力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种抗凝析油抗盐泡排剂，其特征在于：包括以下按质量百分比计的原料：椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱20～30%、芥酸酰胺丙基甜菜碱10～20%、月桂酰胺丙基氧化胺10～20%、十二烷基硫酸钠2～5%、稳泡剂1～2%、钠盐1～2%，余量为水。

2.如权利要求1所述的抗凝析油抗盐泡排剂，其特征在于：所述稳泡剂为聚乙烯基吡咯烷酮。

3.如权利要求1所述的抗凝析油抗盐泡排剂，其特征在于：所述钠盐为氯化钠。

4.如权利要求1～3任一项所述的抗凝析油抗盐泡排剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A.按配方称取椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、十二烷基硫酸钠、稳泡剂、钠盐和水，备用；

B.将步骤A中称取的椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、钠盐和水加入带搅拌桨的反应釜中，进行搅拌，并加热至30～50℃；

C.将步骤A中称取的十二烷基硫酸钠和稳泡剂加入步骤（2）的反应釜中，加热至70～80℃，进行搅拌，直至所有原料溶解完全，得到组合物；

D.待步骤（3）得到的组合物冷却后，放料、包装，即制得所述抗凝析油抗盐排泡剂。