CN111139055A - 一种酸化压裂用防乳破乳剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明应用于油气资源开采领域，具体涉及一种酸化压裂用防乳破乳剂及其制备方法；该破乳剂由原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚、助溶剂、稳定剂制备而成。本发明为解决目前破乳剂破乳时间较长的缺点，本发明提供了一种新的酸化压裂用防乳破乳剂，可在较短时间内使原油乳状液破乳分层的破乳剂，满足酸化压裂施工要求，在油田生产特别是压裂酸化施工中具有很好的应用推广价值。

Description

一种酸化压裂用防乳破乳剂及其制备方法
技术领域
本发明应用于油气资源开采领域，具体涉及一种酸化压裂用防乳破乳剂及其制备方法。
背景技术
目前酸化压裂措施是油田开发中必不可少的技术手段。酸化压裂用的工作液相对于地层的原油来说是外来液体，这些液体中含有大量的表面活性剂，这些表面活性剂和液体混合后在流动条件下，压裂液或酸液与地层原油很容易形成乳状液。乳状液在管路中流动时摩阻较高，这样压裂酸化过程中形成的乳状液如果不能很好的破乳，会给压裂酸化后的返排带来很大的困难，导致压裂液或酸液长时间滞留地层，对地层造成严重伤害，影响改造效果。因此酸化压裂结束开始排液时，要求地层液体不能以乳状液的形式存在，必须在酸化压裂液体系中加入一种防乳破乳剂，用于乳状液和原油的破乳分离。
化学破乳法是原油乳状液脱水普遍采用的一种手段，其通过向原油乳状液中添加化学破乳剂，破坏其乳化状态，使油水分离。此种方法成本低，施工简单，效果明显。当把破乳剂加入酸化压裂体系中进入地层后，破乳剂分子总是倾向于到达油-水界面，由于破乳剂的活性比乳化剂大，而且不会形成坚硬的膜，因此它很快取代水珠表面的乳化剂分子，使乳化剂膜破坏。目前很多破乳剂的破乳时间都在2h以上，甚至需要24h，难以满足压裂酸化后快速返排工作液的要求。
发明内容
为解决目前破乳剂破乳时间较长的缺点，本发明提供了一种新的酸化压裂用防乳破乳剂，可在较短时间内使原油乳状液破乳分层的破乳剂，满足酸化压裂施工要求，在油田生产特别是压裂酸化施工中具有很好的应用推广价值。
本发明通过下述技术方案实现的。
一种酸化压裂用防乳破乳剂，该破乳剂由原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚、助溶剂、稳定剂制备而成。
其中原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为：4-6:7-9:14-16:2-6。
其中原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为：5:8:15:4。
其中助溶剂为醇类：甲醇、乙醇或乙二醇。
其中稳定剂为辛基酚聚氧乙烯醚OP-15。
其中助溶剂醇类与全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量比为5-7:1。
其中稳定剂辛基酚聚氧乙烯醚重量为全氟壬烯氧基苯磺酸钠重量的0.15-0.25倍。
该防乳破乳剂的制备方法为：
取助溶剂，加入全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚升温到30℃-70℃，搅拌0.5-1.5h，加入纯化水，保持温度30℃-70℃，继续搅拌0.5-1.5h，加入稳定剂，保持温度30℃-70℃，继续搅拌0.5-1.5h，得到防乳破乳剂。
其中加入纯化水重量是全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量的7-8倍。
本发明所述的全氟壬烯氧基苯磺酸钠：全氟壬烯氧基苯磺酸钠是一种含氟阴离子表面活性剂。它与一般的碳氢表面活性剂比较，具有高表面活性，高耐热稳定性，高化学惰性，憎水性和憎油性。
研究国内外油田酸化压裂用防乳破乳剂的成分、性能及现场应用情况，对目前油田酸化压裂用防乳破乳的性能需求进行研究，实现快速的破乳效果，以满足SY/T 5797-93《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法》标准要求。
本发明所述的原料、助溶剂、稳定剂均购自于隆誉翼尧（北京）科技有限公司。
本发明与现有技术比较，具有下述有益的技术效果：
（1）加入一定比例的助溶剂，再按照比例加入全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚，升温并均匀搅拌，然后按比例加入水，继续搅拌，最后加入一定比例的稳定剂再搅拌，停止加热即得破乳剂；该反应易于工业化生产，反应条件温和，对环境影响较小。
（2）该酸化压裂用防乳破乳剂利用多种组份的协同作用，较市场上常用破乳剂相比，生产工艺简单，成本可降低10%以上，大大降低了油田的生产成本；同时，该破乳剂能有效地缩短破乳时间，最短时间可控制在30min内就能使原油乳状液破乳，破乳效率在95％以上，极大的减少了生产周期，对油田生产能产生很好的经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
制备实施例
实施例1
取助溶剂甲醇，加入全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚升温到30℃，搅拌1.5h，加入纯化水，保持温度30℃，继续搅拌1.5h，加入稳定剂，保持温度30℃，继续搅拌01.5h，得到防乳破乳剂。
其中加入纯化水重量是全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量的7倍；
其中原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为：4:7:14:2。
其中稳定剂为辛基酚聚氧乙烯醚OP-15。
其中助溶剂醇类与全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量比为5:1。
其中稳定剂辛基酚聚氧乙烯醚重量为全氟壬烯氧基苯磺酸钠重量的0.15倍。
实施例2
取助溶剂乙二醇，加入全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚升温到70℃，搅拌0.5h，加入纯化水，保持温度70℃，继续搅拌0.5h，加入稳定剂，保持温度70℃，继续搅拌0.5h，得到防乳破乳剂。
其中加入纯化水重量是全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量的8倍；
其中原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为：6:9:16:6。
其中稳定剂为辛基酚聚氧乙烯醚OP-15。
其中助溶剂醇类与全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量比为7:1。
其中稳定剂辛基酚聚氧乙烯醚重量为全氟壬烯氧基苯磺酸钠重量的0.25倍。
实施例3
取助溶剂乙醇，加入全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚升温到50℃，搅拌1h，加入纯化水，保持温度50℃，继续搅拌1h，加入稳定剂，保持温度50℃，继续搅拌1h，得到防乳破乳剂。
其中加入纯化水重量是全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量的7.5倍；
其中原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为：5:8:15:4。
其中助溶剂为醇类：甲醇、乙醇或乙二醇。
其中稳定剂为辛基酚聚氧乙烯醚OP-15。
其中助溶剂醇类与全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量比为6:1。
其中稳定剂辛基酚聚氧乙烯醚重量为全氟壬烯氧基苯磺酸钠重量的0.20倍。
对比例
取助溶剂乙醇，加入全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚升温到100℃，搅拌0.3h，加入纯化水，保持温度100℃，继续搅拌0.3h，加入稳定剂，保持温度100℃，继续搅拌0.3h，得到防乳破乳剂。
其中加入纯化水重量是全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量的7.5倍；
其中原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为：5:8:15:4。
其中助溶剂为醇类：甲醇、乙醇或乙二醇。
其中稳定剂为辛基酚聚氧乙烯醚OP-15。
其中助溶剂醇类与全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量比为6:1。
其中稳定剂辛基酚聚氧乙烯醚重量为全氟壬烯氧基苯磺酸钠重量的0.20倍。
试验例
取实施例3和对比例防乳破乳剂，进行检测：
表观：取20ml被测样品于无色50ml比色管中，目测。
密度：用密度计测试，精度±0.001g/cm3。
残液破乳率：
残液制备：压裂液残液制备：在配制好的预处理液中加入破胶剂，在90℃水浴中使其充分反应直至粘度小于5mPa·s，制破胶液备用。酸液残液制备：在90℃条件下，将大理石块加入配制好的酸液中，使酸液与其充分反应直至pH值≥3，制得残酸备用。
将密度为0.85-0.92g/cm3的原油和残液预热至90℃，按1:1的比例量取原油和残酸。
将搅拌器调整到1500r/min的转速下，同时将量取好的原油和残酸缓慢的加入搅拌容器中搅拌并开始计时。
恒速搅拌5分钟，制成含残液50%（V油/V残液）的原油乳状液。
将配制好的乳状液倒入100ml于具塞量筒中，将其置于90℃恒温水浴中恒温60min，观测颜色和油水界面并记录60min时的脱出水量。
破乳率计算
P=（V1/V）×100%
式中
P—破乳率，%；
V1—破乳后残酸析出量，ml；
V—乳化液中残酸量，ml。
同一试验条件下做平行试验，测定结果之差不大于1%时，取其算术平均值为测定结果。
试验结果：见表1。
表1实施例3防乳破乳剂的性能
Figure 880688DEST_PATH_IMAGE001
试验结论：该酸化压裂用防乳破乳剂利用多种组份的协同作用，较市场上常用破乳剂相比，生产工艺简单，成本可降低10%以上，大大降低了油田的生产成本；同时，该破乳剂能有效地缩短破乳时间，最短时间可控制在30min内就能使原油乳状液破乳，破乳效率在95％以上，极大的减少了生产周期，对油田生产能产生很好的经济效益。而对比例破乳率低，破乳时间长，返排带来很大的困难，导致压裂液或酸液长时间滞留地层，对地层造成严重伤害，影响改造效果并增加了生产周期。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种酸化压裂用防乳破乳剂，其特征在于，该破乳剂由原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚、助溶剂、稳定剂制备而成。
2.根据权利要求1所述的一种酸化压裂用防乳破乳剂，其中原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为：4-6:7-9:14-16:2-6。
3.根据权利要求1所述的一种酸化压裂用防乳破乳剂，其中原料全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚的重量比为：5:8:15:4。
4.根据权利要求1所述的一种酸化压裂用防乳破乳剂，其中助溶剂为醇类：甲醇、乙醇或乙二醇。
5.根据权利要求1所述的一种酸化压裂用的防乳破乳剂，其中稳定剂为辛基酚聚氧乙烯醚OP-15。
6.根据权利要求4所述的一种酸化压裂用防乳破乳剂，其中助溶剂醇类与全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量比为5-7:1。
7.根据权利要求5所述的一种酸化压裂用的防乳破乳剂，其中稳定剂辛基酚聚氧乙烯醚重量为全氟壬烯氧基苯磺酸钠重量的0.15-0.25倍。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种酸化压裂用防乳破乳剂，其特征在于该防乳破乳剂的制备方法为：
取助溶剂，加入全氟壬烯氧基苯磺酸钠、聚氧乙烯、聚乙二醇十八醇醚、烷基酚聚氧乙烯醚升温到30℃-70℃，搅拌0.5-1.5h，加入纯化水，保持温度30℃-70℃，继续搅拌0.5-1.5h，加入稳定剂，保持温度30℃-70℃，继续搅拌0.5-1.5h，得到防乳破乳剂。
9.根据权利要求8所述的一种酸化压裂用防乳破乳剂，其中加入纯化水重量是全氟壬烯氧基苯磺酸钠的重量的7-8倍。
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