CN110003875B - 一种缓慢释放型携液携砂泡排剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于天然气气井排水技术领域,尤其涉及一种缓慢释放型携液携砂泡排剂及其制备方法。本发明通过脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚、十八烷基二羟乙基甜菜碱、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇和肠衣按一定比例,经过搅拌器中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、搅拌器中加入其余组分、静置和固化成形四个步骤制成的缓慢释放型携液携砂泡排剂,具有较好的耐盐,抗矿化度,具有缓慢释放的效果。此泡排剂缓慢溶解,可以携液、携砂,将砂子和水同时从井筒携带出来,保障了气井正常生产。
Description
技术领域
本发明属于天然气气井排水技术领域,尤其涉及一种缓慢释放型携液携砂泡排剂及其制备方法。
背景技术
在我国气田井数多,地层气水分布复杂,随着气田的持续规模开发,气藏出水量和出水气井数呈不断增多的趋势,气井井筒积液和出水影响气井正常生产的问题逐步显现。经长时间生产,受底水、边水锥进等的影响,气井出水、甚至水淹的情况逐渐严重,成为制约气井正常生产的关键因素之一。同时,由于地理位置因素,使气田常常成为“三低”气田,大多数气井必需经过压裂改造才能满足工业化气流的要求,压裂后在地层闭合,部分逐渐支撑剂破碎,进入井底,同时部分砂岩地层也存在出砂的情况,淹没了生产层,加剧了气井出砂程度,严重干扰了气井生产。
目前,泡沫排水采气已经成为气田气井排水的主要措施,但是随着气井出水出砂复杂情况的出现,目前使用的部分泡排剂出现失效的情况,性能大为降低,增加劳动强度的同时也增加了生产成本,比如现在在某些气田井筒采出水呈现含砂、高凝析油、高矿化度等特点,而且季节温差变化大,冬天如果使用液体泡排剂很容易出现井口冻堵而无法加注的情况出现。
发明内容
本发明的目的是提供一种缓慢溶解、可以携液、携砂的固体泡排剂及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂,由下述重量份的组分制成:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2~10份、椰油酰胺丙基甜菜碱10~40份、脂肪醇聚氧乙烯醚10~30份、十八烷基二羟乙基甜菜碱10~40份、十六烷基三甲基溴化铵5~20份、聚乙烯醇2~10份;肠衣5~20份。
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,包括如下步骤
步骤一:搅拌器中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠
将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按配比缓慢倒入搅拌器中,并启动搅拌;
步骤二:搅拌器中加入其余组分
将步骤一加入了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的搅拌器中,依次按照配比加入椰油酰胺丙基甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚、十八烷基二羟乙基甜菜碱、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇和肠衣,搅拌25-35分钟,搅拌均匀;
步骤三:静置
将经步骤二搅拌均匀的混合物料放置10-14小时;
步骤四:固化成形
将经步骤三处理后的混合物料放入压力机中,在6~8MPa下,压制成固体,完成制备。
所述的步骤二中的搅拌时间是30分钟。
所述的步骤三中搅拌均匀的混合物料放置时间是12小时。
所述的步骤四制成的固体是泡排棒。
所述的泡排棒的直径40mm,长200mm。
所述的泡排棒的密度是1.5~1.7g/cm3。
所述的步骤二中的搅拌时间是30分钟;步骤三中搅拌均匀的混合物料放置时间是12小时;步骤四制成的固体是直径40mm,长200mm的泡排棒;泡排棒的密度是1.5~1.7g/cm3。
有益效果:
本发明通过组分重量份数分别为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2~10份、椰油酰胺丙基甜菜碱:10~40份、脂肪醇聚氧乙烯醚:10~30份、十八烷基二羟乙基甜菜碱:10~40份、十六烷基三甲基溴化铵:5~20份、聚乙烯醇:2~10份;肠衣:5~20份组成的缓慢释放型携液携砂泡排剂,将多种表面活性剂物质复配作为表面活性剂,使得混合表面活性剂的活性高于单一组分,且两种物质的分子内同时具有阴离子型和非离子型表面活性剂的优点,较好的耐盐,抗矿化度,同时加入肠衣,达到缓慢释放的效果,尤其在低渗透气井中可以达到很好效果。这类气井渗透率低,出液速度慢,使用缓慢释放型泡排剂更有利于气井的携液生产。本发明的缓慢释放型携液携砂泡排剂具有原料方便易得,制备方法简单,制得的产品比目前常规用的液体泡排剂具有运输方便、投放条件宽泛和效能持久的优点。此外,本发明制备的固体泡排剂还具有优异的携砂、抗矿化度的能力。在气井井筒内投注后有效作用时间可以达到120h,大大降低了投料频率;此泡排剂缓慢溶解,可以携液、携砂,将砂子和水同时从井筒携带出来,保障了气井正常生产。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚的了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂,由下述重量份的组分制成:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2~10份、椰油酰胺丙基甜菜碱10~40份、脂肪醇聚氧乙烯醚10~30份、十八烷基二羟乙基甜菜碱10~40份、十六烷基三甲基溴化铵5~20份、聚乙烯醇2~10份;肠衣5~20份。
在实际使用时,根据气井出水出砂情况,按照1:3~6的比例向井筒中投放泡排棒,关井数小时,根据压力恢复情况开井生产。
本发明将按重量份数脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2~10份、椰油酰胺丙基甜菜碱:10~40份、脂肪醇聚氧乙烯醚:10~30份、十八烷基二羟乙基甜菜碱:10~40份、十六烷基三甲基溴化铵:5~20份、聚乙烯醇:2~10份、肠衣:5~20份组成的缓慢释放型携液携砂泡排剂,将多种表面活性剂物质复配作为表面活性剂,使得混合表面活性剂的活性高于单一组分,且两种物质的分子内同时具有阴离子型和非离子型表面活性剂的优点,较好的耐盐,抗矿化度,同时加入肠衣,达到缓慢释放的效果,尤其在低渗透气井中可以达到很好效果。这类气井渗透率低,出液速度慢,使用缓慢释放型泡排剂更有利于气井的携液生产。本发明组分中
1、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。又名:乙氧基化烷基硫酸钠、脂肪醇醚硫酸钠;性质:是一种阴离子表面活性剂,25℃时,为白色或者浅黄色液体至凝胶状膏体,易溶于水,生物降解度达到90%以上。具有良好的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能。
本实施例中采用的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的生产单位是:辽宁科隆化工厂,郑州盛泰化工有限公司。
2、椰油酰胺丙基甜菜碱。化学名:椰油酰胺丙基二甲胺乙内酯;性质:是一种表面活性剂,淡黄色透明液体,具有良好的清洗、起泡、调理作用,与阴离子、阳离子和非离子表面活性剂相容性好。与适量阴离子表面活性剂配伍时,有明显的增稠效果,可以用作调理剂等。
本实施例中采用的椰油酰胺丙基甜菜碱的生产单位是:上海得翼化工有限公司。
3、脂肪醇聚氧乙烯醚。又名:聚氧乙烯脂肪醇醚;性质:无色透明液体白色膏状(25℃)。为非离子表面活性剂,起乳化、发泡、去污作用,具有良好的生物降解性和低温性能不受水硬度的影响,是清洗剂、洗衣粉的主要活性成分。
本实施例中采用的脂肪醇聚氧乙烯醚的生产单位是:广州晨炜化工有限公司。
4、十八烷基二羟乙基甜菜碱。性质:是一种两性离子表面活性剂,浅黄色粘稠液体,在酸性及碱性条件下均具有优良的稳定性,分别呈现阳和阴离子性;常与阴、阳离子和非离子表面活性剂并用,其配伍性良好。易溶于水,对酸碱稳定,泡沫多,去污能力强,具有增稠性,杀菌性。
本实施例中采用的十八烷基二羟乙基甜菜碱的生产单位是:江苏盛昌化工有限公司,上海楚星化工公司。
5、十六烷基三甲基溴化铵。别名:西曲溴铵,秀棕三甲基铵。性质:白色微晶粉末,是一种季铵盐;有吸湿性,在酸性溶液中稳定。可溶于水,震荡时产生大量泡沫,能与阴离子、非离子、两性表面活性剂有良好的配伍性。具有优良的渗透、生物降解性及杀菌等性能。
6、聚乙烯醇。性质:有加化合物,白色片状、絮状或粉末状固体,水温越高则溶解度越大,重要的化工原料,主要用作乳化剂、胶黏剂等。
本实施例中采用的聚乙烯醇的生产厂家是:西安聚信化工有限公司。
7、肠衣。在本发明中的肠衣是将动物性肠衣制成的粉末,再与其他成分进行混合,起到缓慢释放的效果,尤其在低渗透气井中可以达到很好效果。
实施例二:
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂,各组分重量份数为:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠:5份;椰油酰胺丙基甜菜碱:35份;脂肪醇聚氧乙烯醚:15份;十八烷基二羟乙基甜菜碱:20份;十六烷基三甲基溴化铵:10份;聚乙烯醇:5份;肠衣:10份。
实施例三:
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂,各组分重量份数为:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠:10份;椰油酰胺丙基甜菜碱:25份;脂肪醇聚氧乙烯醚:10份;十八烷基二羟乙基甜菜碱:30份;十六烷基三甲基溴化铵:5份;聚乙烯醇:5份;肠衣:15份。
实施例四:
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂,各组分重量份数为:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠:8份;椰油酰胺丙基甜菜碱:32份;脂肪醇聚氧乙烯醚:10份;十八烷基二羟乙基甜菜碱:25份;十六烷基三甲基溴化铵:10份;聚乙烯醇:5份;肠衣:10份。
实施例五:
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂,各组分重量份数:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠:5份;椰油酰胺丙基甜菜碱:35份;脂肪醇聚氧乙烯醚:10份;十八烷基二羟乙基甜菜碱:30份;十六烷基三甲基溴化铵:10份;聚乙烯醇:5份;肠衣:5份。
实施例六:
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂,各组分重量百分比为:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠:10%;椰油酰胺丙基甜菜碱:20%;脂肪醇聚氧乙烯醚:15%;十八烷基二羟乙基甜菜碱:20%;十六烷基三甲基溴化铵:15%;聚乙烯醇:10%;肠衣:10%;各组分重量百分比之和为百分之百。
试验评价
该泡排棒的评价指标主要有四个:起泡性、稳泡性、携液率和携砂率。起泡性和稳定性性能评价:
现将固体泡排剂成品切细,在电子天平上称取1.25g,用少量的水溶解,使用2151型Rose-Miles泡沫仪,将滴液管内200mL泡排剂溶液垂直滴入泡沫仪内50mL试液,溶液流完所测得的泡沫高度即为所测值;启动秒表,记录泡沫高度随时间的变化,来评价泡沫稳定性。
携液性能的评价
量取混有10g细砂的200mL(V1)泡排剂溶液,置入泡沫仪,打开氮气阀,气体流量控制在5-8L/min,直至泡沫仪内不再有泡沫携出为止,测量泡沫仪内剩余的液体V2,则携液率D就为
携砂性能的评价
利用细网过滤出溶液中细砂,并将其置于干燥器内烘干,测量所得细粉砂的重量S,则测得携砂率S为
实验数据结果:
下表实验数据结果是在90℃下获得的数据。
性能指标 | 例2 | 例3 | 例4 | 例5 | 例6 |
携液率(%) | 69.8 | 77.6 | 68.3 | 90.1 | 78.6 |
携砂率(%) | 74.2 | 80 | 70.6 | 86 | 81.2 |
有效作用时间(s) | 468 | 500 | 502 | 516 | 428 |
发泡能力(mm) | 78 | 65 | 73 | 85 | 75 |
表1实验数据结果
本次实验过程中,加药浓度均为0.3%,模拟水的矿化度为180g/L,可以看出该固体泡排剂具有良好的携砂携液能力,而且作用时间长。从表中也可看出,实例5的配比方案为最优方案。
实施例七:
如图1所示的一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,包括如下步骤
步骤一:搅拌器中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠
将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按配比缓慢倒入搅拌器中,并启动搅拌;
步骤二:搅拌器中加入其余组分
将步骤一加入了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的搅拌器中,依次按照配比加入椰油酰胺丙基甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚、十八烷基二羟乙基甜菜碱、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇和肠衣,搅拌25-35分钟,搅拌均匀;
步骤三:静置
将经步骤二搅拌均匀的混合物料放置10-14小时;
步骤四:固化成形
将经步骤三处理后的混合物料放入压力机中,在6~8MPa下,压制成固体,完成制备。
优选的是所述的步骤二中的搅拌时间是30分钟。
优选的是所述的步骤三中搅拌均匀的混合物料放置时间是12小时。
优选的是所述的步骤四制成固体是泡排棒。
优选的是所述的泡排棒的直径40mm,长200mm。
优选的是所述的泡排棒的密度是1.5~1.7g/cm3。
由本发明制备的缓慢释放型携液携砂泡排剂具有原料方便易得,制备方法简单,制得的产品制成固体的泡排棒,比目前常规用的液体泡排剂具有运输方便、投放条件宽泛和效能持久的优点;由本发明制备的泡排剂在气井井筒内投注后有效作用时间可以达到120h,大大降低了投料频率。本实施例中所使用的搅拌器是现有技术中具有搅拌、加热、冷却及真空系统的1000L的搪瓷反应釜,使用搪瓷反应釜使得制备更加方便。
实施例八:
一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,所述的步骤二中的搅拌时间是30分钟;步骤三中搅拌均匀的混合物料放置时间是12小时;步骤四制成的固体是直径40mm,长200mm的泡排棒;泡排棒的密度是1.5~1.7g/cm3。
在实际使用时,由本发明制备的泡排剂在气井井筒内投注后有效作用时间可以达到120h,大大降低了投料频率。
综上所述,本发明通过组分重量份数为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2~10份、椰油酰胺丙基甜菜碱:10~40份、脂肪醇聚氧乙烯醚:10~30份、十八烷基二羟乙基甜菜碱:10~40份、十六烷基三甲基溴化铵:5~20份、聚乙烯醇:2~10份;肠衣:5~20份组成的缓慢释放型携液携砂泡排剂,将多种表面活性剂物质复配作为表面活性剂,使得混合表面活性剂的活性高于单一组分,且两种物质的分子内同时具有阴离子型和非离子型表面活性剂的优点,较好的耐盐,抗矿化度,同时加入肠衣,达到缓慢释放的效果,尤其在低渗透气井中可以达到很好效果。这类气井渗透率低,出液速度慢,使用缓慢释放型泡排剂更有利于气井的携液生产。本发明的缓慢释放型携液携砂泡排剂具有原料方便易得,制备方法简单,制得的产品比目前常规用的液体泡排剂具有运输方便、投放条件宽泛和效能持久的优点。此外,本发明制备的固体泡排剂还具有优异的携砂、抗矿化度的能力。在气井井筒内投注后有效作用时间可以达到120h,大大降低了投料频率;此泡排剂缓慢溶解,可以携液、携砂,将砂子和水同时从井筒携带出来,保障了气井正常生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在不冲突的情况下,本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合,以达到相应的技术效果,具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
以上所述,近视本发明的较佳实施例而已,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,二十要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。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、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种缓慢释放型携液携砂泡排剂,其特征在于,由下述重量份的组分制成:脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2~10份、椰油酰胺丙基甜菜碱10~40份、脂肪醇聚氧乙烯醚10~30份、十八烷基二羟乙基甜菜碱10~40份、十六烷基三甲基溴化铵5~20份、聚乙烯醇2~10份;肠衣5~20份。
2.如权利要求1所述的一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,其特征在于:包括如下步骤
步骤一:搅拌器中加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠
将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按配比缓慢倒入搅拌器中,并启动搅拌;
步骤二:搅拌器中加入其余组分
将步骤一加入了脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠的搅拌器中,依次按照配比加入椰油酰胺丙基甜菜碱、脂肪醇聚氧乙烯醚、十八烷基二羟乙基甜菜碱、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯醇和肠衣,搅拌25-35分钟,搅拌均匀;
步骤三:静置
将经步骤二搅拌均匀的混合物料放置10-14小时;
步骤四:固化成形
将经步骤三处理后的混合物料放入压力机中,在6~8MPa下,压制成固体,完成制备。
3.如权利要求2所述的一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,其特征在于:所述的步骤二中的搅拌时间是30分钟。
4.如权利要求2所述的一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,其特征在于:所述的步骤三中搅拌均匀的混合物料放置时间是12小时。
5.如权利要求2所述的一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,其特征在于:所述的步骤四制成的固体是泡排棒。
6.如权利要求5所述的一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,其特征在于:所述的泡排棒的直径40mm,长200mm。
7.如权利要求5或6所述的一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,其特征在于:所述的泡排棒的密度是1.5~1.7g/cm3。
8.如权利要求2所述的一种缓慢释放型携液携砂泡排剂的制备方法,其特征在于:所述的步骤二中的搅拌时间是30分钟;步骤三中搅拌均匀的混合物料放置时间是12小时;步骤四制成的固体是直径40mm,长200mm的泡排棒;泡排棒的密度是1.5~1.7g/cm3。
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