CN109022168A - 一种用于含油污井筒的清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于含油污井筒的清洗剂，所述的清洗剂包括以下组分复配而成：合成的特种表面活性剂、辅助表面活性剂、增效剂、助溶剂；其中，所述的特种表面活性剂为烷基多糖苷和阳离子醚化剂在催化剂作用下反应制得而成。还公开了一种用于含油污井筒的清洗剂的制备方法。本发明达到的有益效果是：制备快捷、油污去除性能强、保证去污性能、易被生物降解。

Description

一种用于含油污井筒的清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及油田钻井技术领域，特别是一种用于含油污井筒的清洗剂及其制备方法。

背景技术

由于页岩气开发规模的不断扩大，复杂钻井技术发展，以及油气井水平段井的延长，采用油基泥浆作为钻井施工作业液体越来越多．虽然采用油基泥浆能够克服钻井难点，但钻井作业后由于油基泥浆粘附在井筒内，并且不易被常规冲洗液清洗掉．极易在增产作业过程中进入井眼周围地层，形成对产层的堵塞，降低油气井的生产能力；同时，由于残余油污的存在，也可能导致测井、压裂作业出现问题．

目前已有的一些清洗剂产品存在含有有机溶剂，在现场较为简单的储存条件和复杂的施工情况下极易引起着火、爆炸情况，并且溶剂自身较强的挥发刺激及致病性，对于操作、参与施工以及周围人员也会造成伤害．一些清洗剂产品存在难以降解的有毒性物质，也会对环境形成污染．还有一些清洗剂出现清洗效果差，对井内管柱腐蚀性强，适应性差等缺点。并且传统的搅拌为机械搅拌，搅拌不够均匀且花费的时间长。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种制备快捷、油污去除性能强、保证去污性能、易被生物降解的用于含油污井筒的清洗剂及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于含油污井筒的清洗剂，所述的清洗剂包括以下组分复配而成：

合成的特种表面活性剂、 辅助表面活性剂、

增效剂、 助溶剂；

其中，所述的特种表面活性剂为烷基多糖苷和阳离子醚化剂在催化剂作用下反应制得而成。

所述的特种表面活性剂制备步骤为：

S1、选料，按质量比选取30~40%份的烷基多糖苷、15~20%的阳离子醚化剂、1~2%的催化剂和38~54%的水；

S2、初步反应，将上述步骤S1中烷基多糖苷初步置于一部分水中并搅拌，获得初液，然后将初液灌入泡沫发生器中，然后将阳离子醚化剂、催化剂和其他水置于反应釜中搅拌均匀，反应釜的壁上设置有多个高压喷气嘴，再将泡沫发生器的出口伸入反应釜的底部，泡沫发生器产生的初液泡沫从出口进入反应釜中，喷气嘴间歇喷出高压氮气，高压氮气将初液泡沫击破，并升温至80~90℃，在回流状态下反应4~5h，初步获得特种表面活性剂；

S3、调节PH值，向步骤S2中初步获得的表面活性剂中添加氢氧化钠碱液中和反应，调节PH值至9~10.5，持续恒温反应3~4h，在该过程中，始终保持PH值位于9~10.5范围内，持续恒温反应完成后，获得特种表面活性剂成品。

所述的辅助表面活性剂包括烷基脂肪醇聚醚、烷基糖苷、椰油基三乙醇胺中一种或多种表面活性剂。

所述的增效剂包括葡萄糖酸钠、柠檬酸钠中的一种或两种有机盐。

所述的助溶剂包括乙醇、戊醇、乙二醇、三乙二醇、溶剂油、石油醚、二乙二醇丁醚等醇醚中的一种或几种。

一种用于含油污井筒的清洗剂的制备方法，其制备步骤为：

S1、选料，按质量比，选取10~15%的特种表面活性剂成品、10~30%的辅助表面活性剂、1~5%的增效剂、1~20%的助溶剂；

S2、配制，将特种表面活性剂成品置于反应釜中并加热至80~90℃，再一次加入辅助表面活性剂、增效剂和助溶剂，并在加入过程中进行搅拌，直至均匀；

S3、冷却，配制完成后，自然冷却至常温，获得用于含油污井筒的清洗剂。

本发明具有以下优点：

（1）本发明中的特种表面活性剂是阳离子化烷基多糖苷，具有临界胶束浓度低、表面张力极低、表面活性极高的特点，对含钻井油基泥浆的油污去除能力极强；

（2）并且阳离子化烷基多糖苷的特种表面活性剂，能与之前清洗时而残留阴离子表面活性剂混溶而不沉淀，不会影响去污效果，通用性好；

（3）本方案中的采用的组份及其制备物，具有低刺激性，对井筒无腐蚀性，且易被生物降解，环保性好；

（4）制备特种表面活性剂时，采用气泡发生器，让烷基多糖苷能快速地分布在反应釜中，而且气泡形成的表面积大，让烷基多糖苷与阳离子醚化剂充分地反应，随着反应的进行，气泡会自动破裂，但是破裂后产生的冲击力不够大，因此在气泡在反应进行过程中而又未破裂时，间歇喷出高压氮气，将该气泡击破，增大冲击力，自动产生搅拌，相比于传统的机械搅拌，其反应效果更好，制备速度快。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一种用于含油污井筒的清洗剂，所述的清洗剂包括以下组分复配而成：合成的特种表面活性剂、辅助表面活性剂、增效剂、助溶剂。

所述的特种表面活性剂为烷基多糖苷和阳离子醚化剂在催化剂作用下反应制得而成。

现对特种表面活性剂进行制备，步骤为：

S1、选料，按质量比选取碳数为10~14的烷基多糖苷400kg、阳离子醚化剂200kg、催化剂20kg和去离子水380kg；

S2、初步反应，将上述步骤S1中烷基多糖苷初步置于一部分水中并搅拌，获得初液，然后将初液灌入泡沫发生器中，然后将阳离子醚化剂、催化剂和其他水置于反应釜中搅拌均匀，反应釜的壁上设置有多个高压喷气嘴，再将泡沫发生器的出口伸入反应釜的底部，泡沫发生器产生的初液泡沫从出口进入反应釜中，喷气嘴间歇喷出高压氮气，高压氮气将初液泡沫击破，并升温至90℃，在回流状态下反应4h，初步获得特种表面活性剂；

S3、调节PH值，向步骤S2中初步获得的表面活性剂中添加氢氧化钠碱液中和反应，调节PH值至10，持续恒温反应3.5h，持续恒温反应完成后，获得特种表面活性剂成品。

然后再进行制备一种用于含油污井筒的清洗剂，制备步骤为：

S1、选取上述制备的150kg特种表面活性剂成品，选取辅助表面活性剂为100kg的烷基糖苷APG0810和100kg的烷基脂肪醇聚醚AEO-9，选取的增效剂为30kg的柠檬酸钠，选取的助溶剂为100kg乙醇，选取520kg的去离子水；

S2、将选取的特种表面活性剂成品置于反应釜中，加热至90℃，然后依次加入选取的烷基糖苷APG0810和烷基脂肪醇聚醚AEO-9、柠檬酸钠、乙醇、去离子水，搅拌均匀；

S3、配制完成后，自然冷却至常温，最终获得用于含油污井筒的清洗剂。

最后对制备得到的清洗剂进行实验检测：

选取制备得到的清洗剂，用水进行稀释，制得含质量比为10%的水溶液（下称清洗液），用钻进液用六速旋转粘度计外筒粘附油基泥浆（下称油污），在清洗液中按300r/min（300转每分钟），搅拌10min后，观察外筒干净程度，并用常规油污清洗液进行对比。发现经本实施例中制成的清洗液清洗后，外筒洁净；而常规油污清洗液清洗后，外筒仍粘附大量油污。表明本实施例中的清洗剂较常规油污清洗液更适合用于含油污井筒的清洗。

本方案中，所述的辅助表面活性剂还包括烷基糖苷、椰油基三乙醇胺中一种或多种表面活性剂。所述的增效剂包括葡萄糖酸钠中的一种或两种有机盐。所述的助溶剂还包括戊醇、乙二醇、三乙二醇、溶剂油、石油醚、二乙二醇丁醚等醇醚中的一种或几种。在不背离本发明的精神或范围的情况下进行的各种改变和改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于含油污井筒的清洗剂，其特征在于：所述的清洗剂包括以下组分复配而成：

合成的特种表面活性剂、 辅助表面活性剂、

增效剂、 助溶剂；

其中，所述的特种表面活性剂为烷基多糖苷和阳离子醚化剂在催化剂作用下反应制得而成。

2.根据权利要求1所述的一种用于含油污井筒的清洗剂，其特征在于：所述的特种表面活性剂制备步骤为：

S1、选料，按质量比选取30~40%份的烷基多糖苷、15~20%的阳离子醚化剂、1~2%的催化剂和38~54%的水；

S2、初步反应，将上述步骤S1中烷基多糖苷初步置于一部分水中并搅拌，获得初液，然后将初液灌入泡沫发生器中，然后将阳离子醚化剂、催化剂和其他水置于反应釜中搅拌均匀，反应釜的壁上设置有多个高压喷气嘴，再将泡沫发生器的出口伸入反应釜的底部，泡沫发生器产生的初液泡沫从出口进入反应釜中，喷气嘴间歇喷出高压氮气，高压氮气将初液泡沫击破，并升温至80~90℃，在回流状态下反应4~5h，初步获得特种表面活性剂；

S3、调节PH值，向步骤S2中初步获得的表面活性剂中添加氢氧化钠碱液中和反应，调节PH值至9~10.5，持续恒温反应3~4h，在该过程中，始终保持PH值位于9~10.5范围内，持续恒温反应完成后，获得特种表面活性剂成品。

3.根据权利要求2所述的一种用于含油污井筒的清洗剂，其特征在于：所述的辅助表面活性剂包括烷基脂肪醇聚醚、烷基糖苷、椰油基三乙醇胺中一种或多种表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的一种用于含油污井筒的清洗剂，其特征在于：所述的增效剂包括葡萄糖酸钠、柠檬酸钠中的一种或两种有机盐。

5.根据权利要求4所述的一种用于含油污井筒的清洗剂，其特征在于：所述的助溶剂包括乙醇、戊醇、乙二醇、三乙二醇、溶剂油、石油醚、二乙二醇丁醚等醇醚中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述一种用于含油污井筒的清洗剂的制备方法，其特征在于：其制备步骤为：

S1、选料，按质量比，选取10~15%的特种表面活性剂成品、10~30%的辅助表面活性剂、1~5%的增效剂、1~20%的助溶剂；

S2、配制，将特种表面活性剂成品置于反应釜中并加热至80~90℃，再一次加入辅助表面活性剂、增效剂和助溶剂，并在加入过程中进行搅拌，直至均匀；

S3、冷却，配制完成后，自然冷却至常温，获得用于含油污井筒的清洗剂。