CN111073623A - 一种用于气田的缓溶型排泡剂 - Google Patents

一种用于气田的缓溶型排泡剂 Download PDF

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Abstract

本发明属于气田排泡技术领域，涉及一种用于气田的缓溶型排泡剂，包括发泡材料以及包覆在发泡材料外部的包衣材料，发泡材料与包衣材料的质量比为6：1～6：5；优选的，所述发泡材料与包衣材料的质量比为6：4；包衣材料是聚乙烯醇PVA，是聚醋酸乙烯酯VAE乳液，是聚乙烯醇PVA和聚醋酸乙烯酯VAE乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和硅丙乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和苯丙乳液的复配，或是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和和纯丙乳液的复配。本发明的排泡剂，在水中溶解速度慢，溶解时间长，使得排泡剂能够达到井底，提高排泡剂的利用率，排泡效果好。

Description

一种用于气田的缓溶型排泡剂
技术领域
本发明属于气田排泡技术领域，涉及一种用于气田的缓溶型排泡剂。
背景技术
天然气井特别是生产到中、后期的天然气井,地层压力降低，气产量下降，携带能力降低，部分进入井筒的地层水会滞留在井底并且产生积液；积液的液柱压力可能与地层压力达到静态平衡；使得生产条件恶化、产量降低、甚至水淹以致停产，因此必须采取排水采气工艺技术及时排出。
目前有气田己经使用泡排套管引流、泡排气举井间互连和氮气气举、泡排关放排液等复合工艺技术，其工艺原理是利用泡排剂或泡排棒的泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应；借助于其他工艺复产工艺引起的搅动，在井筒内生成大量低密度含水泡沫，降低积液停产井井筒内的水气比、液柱高度及由此引起的回压，提高开井初期气流垂直举升能力，从而降低复产的难度，达到复产的目的。
而在使用这种方法时，是将排泡剂或排泡棒从井口投入，经过井筒，到达井底，井筒是由不锈钢等耐腐蚀性金属材料或非金属材料制成，通常从井底到井口行程也就是井筒深2000≤H≤3500米，井底温度≤120℃，油井较深，而现有的排泡棒或液体排泡剂遇水即溶，使得排泡棒或液体排泡剂还没有到达井底就已经溶解，降低排泡棒或液体排泡剂的利用率。
发明内容
为了解决现有排泡剂遇水即溶、排泡效果差的技术问题，本发明提供一种用于气田的缓溶型排泡剂，溶解速度慢，溶解时间长，使得排泡剂能够达到井底，提高排泡剂的利用率，排泡效果好。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于气田的缓溶型排泡剂，包括发泡材料和包衣材料；所述发泡材料与包衣材料的质量比为6：1～6：5。
进一步的，所述发泡材料与包衣材料的质量比为6：2～6：4。
优选的，所述发泡材料与包衣材料的质量比为6：4。
进一步的，所述包衣材料是聚乙烯醇PVA，是聚醋酸乙烯酯VAE乳液，是聚乙烯醇PVA和聚醋酸乙烯酯VAE乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和硅丙乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和苯丙乳液的复配，或是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和和纯丙乳液的复配。
进一步的，当所述包衣材料为聚乙烯醇PVA与VAE乳液的复配时，所述聚乙烯醇PVA与VAE乳液的质量比为1：3～3：1；
优选的，所述聚乙烯醇PVA与乳液的质量比为1：1。
进一步的，当包衣材料是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和硅丙乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和苯丙乳液的复配，或是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和和纯丙乳液的复配时，所述聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液、硅丙乳液或苯丙乳液或纯丙乳液的质量比分别为2：1：1。
进一步的，所述发泡材料包括主发泡剂、助发泡剂以及稳泡剂；所述主发泡剂75-90％，所述助发泡剂为6-22％；所述稳泡剂为3-5％。
进一步的，所述主发泡剂为高级醇硫酸酯盐；所述助发泡剂为M系列单胺聚醚、D系列双胺聚醚或T系列三胺聚醚；所述稳泡剂为硬脂酸醇酰胺系列中的任一种。
进一步的，所述主发泡剂为C12-C14高级醇硫酸酯盐；所述稳泡剂为C14-C18硬脂酸醇酰胺或硬脂酸二乙醇酰胺。
本发明的有益效果是：
1、本发明中，用于气田的缓溶型排泡剂包括发泡材料和包衣材料；发泡材料与包衣材料的质量比为6：1～6：5。优选的，发泡材料与包衣材料的质量比为6：4；此时发泡剂水中具有较长的溶解时间，能保证排泡剂达到井底与积液接触，排泡利用率高。
2、本发明中，包衣材料为聚乙烯醇PVA与聚醋酸乙烯酯VAE组成的混合物，此时与其他组分进行复配时，能达到缓溶的效果，延长排泡剂的溶解时间。尤其是当聚乙烯醇PVA与乳液的质量比为1：1时，缓溶效果最佳。
具体实施方式
现结合实施例对本发明做详细的说明。
实施例1
本实施例中，气田的缓溶型排泡剂包括发泡材料以及包覆在发泡材料外部的包衣材料；发泡材料包括主发泡剂、助发泡剂以及稳泡剂。
本实施例中，包衣材料为17％；发泡材料为83％；83％的发泡材料中，主发泡剂为90％，助发泡剂为6％；稳泡剂为4％。
本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA，主发泡剂为C12高级醇硫酸酯，助发泡剂为M系列单胺聚醚，稳泡剂为C14硬脂酸乙醇酰胺。
本实施例中，气田的缓溶型排泡剂的制作过程是：
1)将主发泡剂、助发泡剂和稳泡剂混合搅拌均匀，干燥后用研磨机将其研磨为100微米的颗粒状发泡材料；
2)将包衣材料置于模型中，成为5mm的薄膜，待其风干干燥；
3)将颗粒状发泡材料包裹在包衣材料内，并封口塑型，形成缓溶型排泡剂。
实施例2
与实施例1不同的是：本实施例中，包衣材料为25％；发泡材料为75％，其中，主发泡剂为75％，助发泡剂为22％；稳泡剂为3％。
本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA，主发泡剂为C14高级醇硫酸酯，助发泡剂为D系列双胺聚醚，稳泡剂为C15硬脂酸乙醇酰胺。
实施例3
与实施例1不同的是：本实施例中，包衣材料为33％；发泡材料为67％，其中：主发泡剂为80％，助发泡剂为15％；稳泡剂为5％。
本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA，主发泡剂为C13高级醇硫酸酯，助发泡剂为T系列三胺聚醚，稳泡剂为C16硬脂酸乙醇酰胺。
实施例4
与实施例1不同的是：本实施例中，包衣材料为40％；发泡材料为60％，且60％的发泡材料中：主发泡剂为85％，助发泡剂为12％；稳泡剂为3％。
本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA，主发泡剂为C14高级醇硫酸酯，助发泡剂为M系列单胺聚醚，稳泡剂为C17硬脂酸乙醇酰胺。
实施例5
与实施例1不同的是：本实施例中，包衣材料为45.5％；发泡材料为54.5％，其中：主发泡剂为87％，助发泡剂为9％；稳泡剂为4％。
本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA，主发泡剂为C16高级醇硫酸酯，助发泡剂为D系列单胺聚醚，稳泡剂为C17硬脂酸乙醇酰胺。
为了对本发明制备的缓溶型排泡剂性进行对比，确定较优的配比，进行试验验证。
试验1
实验组：实施例1～实施例5制备的缓溶型排泡剂
试验过程：将四组缓溶型排泡剂，分别放置在水中，在100℃下，测定其溶解时间。结果参见表1。
表1不同比例发泡材料：PV制成的排泡剂在水中溶解时间
序号 配比 发泡(mm) 溶解时间(h)
实施例1 发泡材料：PVA＝6：1 130 8
实施例2 发泡材料：PVA＝6：2 130 15
实施例3 发泡材料：PVA＝6：3 120 19
实施例4 发泡材料：PVA＝6：4 120 21
实施例5 发泡材料：PVA＝6：5 110 23
从结果可知，当发泡材料与包衣材料(PVA)之间的质量配比在6：2～6：5时，排泡剂的溶解时间大于15小时，时间较长，且发泡力较好，尤其是，当发泡材料与包衣材料(PVA)之间的质量配比在6：4时，缓溶时间可达21小时，发泡力为120mm，综合效果较佳。
实施例6
本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA和聚醋酸乙烯酯VAE乳液，主发泡剂为C14高级醇硫酸酯，助发泡剂为T系列三胺聚醚，稳泡剂为硬脂酸二乙醇酰胺。
本实施例中：聚乙烯醇PVA为30％；聚醋酸乙烯酯VAE乳液为10％；发泡材料为60％，其中，主发泡剂为86％，助发泡剂为10％；稳泡剂为4％。
本实施例中，气田的缓溶型排泡剂的制作过程是：
1)将主发泡剂、助发泡剂和稳泡剂混合搅拌均匀，干燥后用研磨机将其研磨为200微米的颗粒状发泡材料；
2)将包衣材料置于模型中，成为2mm的薄膜，待其风干干燥；
3)将颗粒状发泡材料包裹在包衣材料内，并封口塑型，形成微溶型排泡剂。
实施例7
与实施例6不同的是，本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA和聚醋酸乙烯酯VAE乳液，主发泡剂为C14高级醇硫酸酯，助发泡剂为D系列双胺聚醚，稳泡剂为硬脂酸二乙醇酰胺。
本实施例中：聚乙烯醇PVA为20％；聚醋酸乙烯酯VAE乳液为20％；发泡材料为60％，其中，主发泡剂为84％，助发泡剂为11％；稳泡剂为5％。
实施例8
与实施例5不同的是，本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA和聚醋酸乙烯酯VAE乳液，主发泡剂为C14高级醇硫酸酯，助发泡剂为D系列双胺聚醚，稳泡剂为C18硬脂酸乙醇酰胺。
本实施例中：聚乙烯醇PVA为10％；聚醋酸乙烯酯VAE乳液为30％；发泡材料为60％，其中：主发泡剂为82％，助发泡剂为15％；稳泡剂为3％。
实施例9
与实施例5不同的是，本实施例中，包衣材料为聚醋酸乙烯酯VAE乳液，主发泡剂为C14高级醇硫酸酯，助发泡剂为D系列双胺聚醚，稳泡剂为C15硬脂酸乙醇酰胺。
本实施例中：聚醋酸乙烯酯VAE乳液为40％；发泡材料为60％，其中：主发泡剂为75％，助发泡剂为20％；稳泡剂为5％。
为了对本发明制备的缓溶型排泡剂中，包衣材料为聚乙烯醇PVA和聚醋酸乙烯酯VAE乳液复配时，不同配比对排泡剂性能的影响，确定较优的配比，再次进行试验验证。
试验2
实验组：实施例4～实施例8制备的缓溶型排泡剂
试验过程：将五组缓溶型排泡剂，分别放置在水中，在100℃下，测定其溶解时间。结果参见表2。
表2不同比例发泡材料：PVA：VAE乳液制成的排泡剂在水中溶解时间
序号 配比 溶解时间(h)
实施例9 发泡材料：PVA:VAE乳液＝6：0：4 25
实施例8 发泡材料：PVA：VAE乳液＝6：1：3 27
实施例7 发泡材料：PVA：VAE乳液＝6：2：2 30
实施例6 发泡材料：PVA：VAE乳液＝6：3：1 22
实施例4 发泡材料：PVA：VAE乳液＝6：4：0 21
通过对表2进行对比发现，当发泡材料：PVA：VAE乳液在6：1：3或6：2：2或是发泡材料：VAE乳液＝6：4时，排泡剂在水中的溶解时间超过25小时；特别是，当发泡材料：PVA：VAE乳液为6：2：2时，排泡剂的溶解时间可长达30小时。
实施例10
与实施例7不同的是，本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和硅丙乳液组成的混合物。
本实施例中，聚醋酸乙烯酯VAE乳液为20％；聚醋酸乙烯酯VAE乳液为10％；硅丙乳液为10％；发泡材料为60％，其中：主发泡剂为87％，助发泡剂为10％；稳泡剂为3％。
实施例11
与实施例7不同的是，本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和苯丙乳液组成的混合物。
本实施例中，聚醋酸乙烯酯VAE乳液为20％；聚醋酸乙烯酯VAE乳液为10％；苯丙乳液为10％；发泡材料为60％，其中：主发泡剂为80％，助发泡剂为16％；稳泡剂为4％。
实施例12
与实施例7不同的是，本实施例中，包衣材料为聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和纯丙乳液组成的混合物。
本实施例中，聚醋酸乙烯酯VAE乳液为20％；聚醋酸乙烯酯VAE乳液为10％；纯丙乳液为10％；发泡材料为60％，其中：主发泡剂为86％，助发泡剂为9％；稳泡剂为5％。
进一步的，为了验证当包衣材料是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和硅丙乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和苯丙乳液的复配，或是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和和纯丙乳液的复配时，不同的材料对排泡剂性能的影响，进行试验验证。
试验3
实验组：实施例10～实施例12制备的缓溶型排泡剂
试验过程：将三组缓溶型排泡剂，分别放置在水中，在100℃下，测定其溶解时间。结果参见表3。
表3不同材料的包衣材料制成的排泡剂在水中的溶解时间
序号 配比 溶解时间(h)
实施例10 发泡材料：PVA：VAE乳液：硅丙乳液＝6：2：1：1 23
实施例11 发泡材料：PVA：VAE乳液：苯丙乳液＝6：2：1：1 24
实施例12 发泡材料：PVA：VAE乳液：纯丙乳液＝6：2：1：1 24
从表3中可知，排泡剂中的，当包衣材料为PVA、VAE乳液和苯丙乳液三种复配或PVA、VAE乳液和纯丙乳液三种复配，且发泡材料：PVA：VAE乳液：苯丙乳液(或纯丙乳液)＝6：2：1：1时，排泡剂在水中的溶解时间为24小时。
将本发明制备的排泡剂应用在气田进行排泡时，溶解速度慢，因此排泡剂可以顺利达到井底时，排泡剂能有效的与井底积水接触，生成大量低密度的含水泡沫，达到清除井底积液的目的，避免积液带来的后果。

Claims (10)

1.一种用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：所述用于气田的缓溶型排泡剂包括发泡材料和包衣材料；所述发泡材料与包衣材料的质量比为6：1～6：5。
2.根据权利要求1所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：所述发泡材料与包衣材料的质量比为6：2～6：4。
3.根据权利要求2所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：所述发泡材料与包衣材料的质量比为6：4。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：所述包衣材料是聚乙烯醇PVA，是聚醋酸乙烯酯VAE乳液，是聚乙烯醇PVA和聚醋酸乙烯酯VAE乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和硅丙乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和苯丙乳液的复配，或是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和和纯丙乳液的复配。
5.根据权利要求4所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：当所述包衣材料为聚乙烯醇PVA与VAE乳液的复配时，所述聚乙烯醇PVA与VAE乳液的质量比为1：3～3：1。
6.根据权利要求5所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：所述聚乙烯醇PVA与乳液的质量比为1：1。
7.根据权利要求4所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：当包衣材料是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和硅丙乳液的复配，是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和苯丙乳液的复配，或是聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液和和纯丙乳液的复配时，所述聚乙烯醇PVA、聚醋酸乙烯酯VAE乳液、硅丙乳液或苯丙乳液或纯丙乳液的质量比分别为2：1：1。
8.根据权利要求1或2或3所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：所述发泡材料包括主发泡剂、助发泡剂以及稳泡剂；所述主发泡剂75-90％，所述助发泡剂为6-22％；所述稳泡剂为3-5％。
9.根据权利要求8所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：所述主发泡剂为高级醇硫酸酯盐；所述助发泡剂为M系列单胺聚醚、D系列双胺聚醚或T系列三胺聚醚；所述稳泡剂为硬脂酸醇酰胺系列中的任一种。
10.根据权利要求9所述的用于气田的缓溶型排泡剂，其特征在于：所述主发泡剂为C12-C14高级醇硫酸酯盐；所述稳泡剂为C14-C18硬脂酸醇酰胺或硬脂酸二乙醇酰胺。
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