CN111764878A - 纳米泡沫举升排液采气棒及制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于天然气井排水技术领域,公开了一种纳米泡沫举升排液采气棒及制备方法与应用。本发明的纳米泡沫举升排液采气棒包括A棒和B棒;本发明的制备方法包括如下步骤:将A棒中的各原料组分加热,搅拌,灌入圆柱形塑料磨具,冷却成型;将B棒加热,搅拌,灌入圆柱形塑料磨具,冷却成型;本发明的应用工艺如下:将A棒与B棒投入井筒,通过化学反应产生大量高含水泡沫,从而将井筒积液举升出井口,达到排液复产的目的。经测试,本发明的纳米泡沫举升排液采气棒发泡力最高可达到245ml/g。本发明使大量积液严重井、水淹停产井、大水量井、低压小产井等不具备常规泡沫排水条件的气井得以恢复并维持产能,提高气井最终采收率和气田最终开采效益。
Description
技术领域
本发明属于天然气井排水技术领域,具体涉及一种纳米泡沫举升排液采气棒及制备方法与应用。
背景技术
近年来,国内大量低压、低产、低丰度和低渗致密气藏大量投入开发。该类气藏气井投产后压力和产量均递减较快。不能满足气井生产过程中的携液要求,导致部分气井井底或井筒内产生积液,严重影响了气井连续稳定生产。排水采气工作长期占据该类气藏生产运行中的主要地位。在众多的排水采气工艺中,泡沫排水采气工艺由于成本低,易操作等优点在各气田得到广泛应用。
泡沫排水采气工艺旨在通过泡沫排水剂的加入,借助天然气流的搅动,与井底积液充分接触,产生大量较稳定的低密度含水泡沫,泡沫将井底积液携带到地面,大大降低了井底液柱回压,气井产能得到恢复,从而达到排水采气的目的。泡沫排水剂是一些具有特殊分子结构的表面活性剂和高分子聚合物,其分子上含有亲水和亲油基团,具有双亲性,它的助采作用是通过泡沫效应、分散效应、减阻效应、洗涤效应等实现。
现有的泡沫排水剂注入井底需要气井自身具有一定的气流速度,产生搅动,从而达到起泡排液的目的。然而目前越来越多的气井积液严重,气流速度极低,甚至大量气井水淹停产,气流速度为零,达不到搅动起泡的条件。这就造成了现有的泡沫排水剂使用中出现有效率低,大量积液严重井、水淹停产井、大水量井、低压小产井更是难以见效。使泡沫排水采气工艺应用范围被严重限制,工艺的经济效益和应用前景被制约。
发明内容
为了解决现有技术存在的至少一个上述问题,本发明目的在于提供一种纳米泡沫举升排液采气棒及制备方法与应用。
本发明所采用的技术方案为:
一种纳米泡沫举升排液采气棒,包括气井泡沫举升排液采气棒A棒和气井泡沫举升排液采气棒B棒,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒包括如下质量配比含量的原料组分:25-35份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1-0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15-25份固化剂OP-25、10-15份柠檬酸和25-50份尿素;
所述气井泡沫举升排液采气棒B棒包括如下质量配比含量的原料组分:10-15份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1-0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15-25份固化剂OP-25和60-75份亚硝酸钠。
进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:25份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15份固化剂OP-25、10份柠檬酸和25份尿素。
进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:30份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.2份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、20份固化剂OP-25、12份柠檬酸和37份尿素。
进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:35份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、25份固化剂OP-25、15份柠檬酸和50份尿素。
更进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:10份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15份固化剂OP-25和60份亚硝酸钠。
更进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:12份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.2份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、20份固化剂OP-25和67份亚硝酸钠。
更进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:15份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、25份固化剂OP-25和75份亚硝酸钠。
一种如上述任一项所述的纳米泡沫举升排液采气棒的制备方法,包括如下步骤:
将气井泡沫举升排液采气棒A棒中的各原料组分分别用油浴锅加热至80℃,然后混合并搅拌至熔融状的混合液A,再将搅拌至熔融状的混合液A灌入圆柱形塑料磨具中,冷却至室温成型,保持24小时后取出,用塑料薄膜封装;
将气井泡沫举升排液采气棒B棒中的各原料组分分别用油浴锅加热至80℃,然后混合并搅拌至熔融状的混合液B,再将搅拌至熔融状的混合液B灌入圆柱形塑料磨具中,冷却至室温成型,保持24小时后取出,用塑料薄膜封装。
一种如上述任一项所述的纳米泡沫举升排液采气棒的应用,其应用时的施工工艺如下:将气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒按照质量比为1:1-1.2的比例从油管投入井筒。
进一步优选的,投入井筒的气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒的质量之和与井筒内的积液量之间的质量比为1:20-100。
本发明的有益效果为:
本发明的纳米泡沫举升排液采气棒拥有良好的水溶特性,反应产物无沉淀,不会与地层水产生混浊沉淀,具有良好的配伍性;由于含有超低界面物质表面活性剂十二烷基硫酸钠,少量即可显著降低地层水表面张力,使其具有优异的抗凝析油和甲醇能力,可应用于高含凝析油气井和需要添加甲醇的气井,确保产生大量、稳定的泡沫;添加了强力稳泡成分稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠,抗盐能力强,适用于高矿化度气井。
本发明通过将遇水溶解混合后能够产生大量气体的两种化学物质分别加表面活性剂、固化剂、稳泡剂复配固化成气井泡沫举升排液采气棒A棒和气井泡沫举升排液采气棒B棒。使用时分别投入积液的天然气井,遇水溶解后自动产生大量泡沫,在不需要气井自身天然气流速搅动的条件下,将积液以泡沫的形式举升出井筒,从而达到泡沫举升排液,恢复气井产能的目的,使大量积液严重井、水淹停产井、大水量井、低压小产井等不具备常规泡沫排水条件的气井得以恢复并维持产能,提高气井最终采收率和气田最终开采效益。
附图说明
图1是本发明的纳米泡沫举升排液采气棒进行试验时的试验数据。
具体实施方式
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,下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍,显而易见地,下面关于附图结构的描述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。
以下将参照附图,通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。
在一些例子中,由于一些实施方式属于现有或常规技术,因此并没有描述或没有详细的描述。
此外,本文中记载的技术特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说,易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途,并不暗示要求按照一定的顺序,除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下),均包括直接和间接连接(联接)。
实施例一:
本实施例提供一种纳米泡沫举升排液采气棒,包括气井泡沫举升排液采气棒A棒和气井泡沫举升排液采气棒B棒,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒包括如下质量配比含量的原料组分:25-35份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1-0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15-25份固化剂OP-25、10-15份柠檬酸和25-50份尿素;具体的,所述表面活性剂十二烷基硫酸钠可以但不仅仅限制于为25份、30份或35份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;所述稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠可以但不仅仅限制于为0.1份、0.2份或0.3份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;所述固化剂OP-25可以但不仅仅限制于为15份、20份或25份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;所述柠檬酸可以但不仅仅限制于为10份、12份或15份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;所述尿素可以但不仅仅限制于为25份、37份或50份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;
作为具体实施例,本实施例中优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:25份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15份固化剂OP-25、10份柠檬酸和25份尿素;
所述气井泡沫举升排液采气棒B棒包括如下质量配比含量的原料组分:10-15份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1-0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15-25份固化剂OP-25和60-75份亚硝酸钠;
具体的,所述表面活性剂十二烷基硫酸钠可以但不仅仅限制于为10份、12份或15份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;具体的,所述稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠可以但不仅仅限制于为0.1份、0.2份或0.3份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;具体的,所述固化剂OP-25可以但不仅仅限制于为15份、20份或25份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;具体的,所述亚硝酸钠可以但不仅仅限制于为60份、67份或75份等等,具体的量不做限制,根据实际情况保持在本实施例要求的范围内即可;
作为具体实施例,本实施例中优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:10份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15份固化剂OP-25和60份亚硝酸钠。
本发明的纳米泡沫举升排液采气棒拥有良好的水溶特性,反应产物无沉淀,不会与地层水产生混浊沉淀,具有良好的配伍性;由于含有超低界面物质表面活性剂十二烷基硫酸钠,少量即可显著降低地层水表面张力,使其具有优异的抗凝析油和甲醇能力,可应用于高含凝析油气井和需要添加甲醇的气井,确保产生大量、稳定的泡沫;添加了强力稳泡成分稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠,抗盐能力强,适用于高矿化度气井。
实施例二:
本实施例是在实施例一基础上做出的进一步改进,本实施例与实施例一的具体区别是:
本实施例中进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:30份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.2份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、20份固化剂OP-25、12份柠檬酸和37份尿素。
实施例三:
本实施例是在实施例一基础上做出的进一步改进,本实施例与实施例一的具体区别是:
本实施例中进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:35份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、25份固化剂OP-25、15份柠檬酸和50份尿素。
实施例四:
本实施例是在实施例一至实施例三中任一实施例基础上做出的进一步改进,本实施例与实施例一至实施例三中任一实施例的具体区别是:
本实施例中进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:12份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.2份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、20份固化剂OP-25和67份亚硝酸钠。
实施例五:
本实施例是在实施例一至实施例三中任一实施例基础上做出的进一步改进,本实施例与实施例一至实施例三中任一实施例的具体区别是:
本实施例中进一步优选的是,所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:15份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、25份固化剂OP-25和75份亚硝酸钠。
实施例六;
本实施例是在实施例一至实施例五中任一实施例基础上做出的进一步改进,本实施例与实施例一至实施例五中任一实施例的具体区别是:
本实施例中进一步说明的是,本实施例提供了一种纳米泡沫举升排液采气棒的制备方法,包括如下步骤:
将气井泡沫举升排液采气棒A棒中的各原料组分分别用油浴锅加热至80℃,具体的,实际中如果有略微的偏差也是允许的,然后混合并充分搅拌,充分搅拌至熔融状的混合液A,再将搅拌至熔融状的混合液A灌入圆柱形塑料磨具中,冷却至室温成型,保持24小时后取出,用塑料薄膜封装;
将气井泡沫举升排液采气棒B棒中的各原料组分分别用油浴锅加热至80℃,具体的,实际中如果有略微的偏差也是允许的,然后混合并充分搅拌,充分搅拌至熔融状的混合液B,再将搅拌至熔融状的混合液B灌入圆柱形塑料磨具中,冷却至室温成型,保持24小时后取出,用塑料薄膜封装。需要说明的是,圆柱形塑料磨具只是本实施例对最终制得的气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒的一种形状选择,具体的形状不做限制。
实施例七:
本实施例是在实施例一至实施例五中任一实施例基础上做出的进一步改进,本实施例与实施例一至实施例五中任一实施例的具体区别是:
本实施例中进一步说明的是,本实施例提供了一种实施例一至实施例五中任一实施例所述的纳米泡沫举升排液采气棒在应用时的施工工艺,或是提供了一种在实施例六的制备方法下制得的纳米泡沫举升排液采气棒在应用时的施工工艺,具体的施工工艺如下:将气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒按照质量比为1:1-1.2的比例从油管投入天然气井的井筒内,溶解于积液中,通过化学反应产生大量致密泡沫,从而达到举升、携液,恢复气井产能的目的,操作过程简单,方便;具体的,将气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒可以但不仅仅限制于可以按照质量比为1:1、1:1.1或1:1.2的比例从油管投入天然气井的井筒内,不做具体的限制,视现场的具体情况而定。
进一步优选的,投入井筒的气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒的质量之和与井筒内的积液量之间的质量比为1:20-100,即气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒的质量之和为a1,井筒内的积液量的质量为a2,a1与a2之间的质量比为1:20-100,具体的,投入井筒的气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒的质量之和a1与井筒内的积液量质量a2之间的质量比可以但不仅仅限制于为1:20、1:60或1:100,实际中不做具体的限制,视现场的具体情况而定。
本发明通过将遇水溶解混合后能够产生大量气体的两种化学物质分别加表面活性剂、固化剂、稳泡剂复配固化成气井泡沫举升排液采气棒A棒和气井泡沫举升排液采气棒B棒。使用时分别投入积液的天然气井,遇水溶解后自动产生大量泡沫,在不需要气井自身天然气流速搅动的条件下,将积液以泡沫的形式举升出井筒,从而达到泡沫举升排液,恢复气井产能的目的,使大量积液严重井、水淹停产井、大水量井、低压小产井等不具备常规泡沫排水条件的气井得以恢复并维持产能,提高气井最终采收率和气田最终开采效益。
实验及检测方法:
量筒规格60mm×1500mm,取500ml蒸馏水倒入量筒;气井泡沫举升排液采气棒A棒和气井泡沫举升排液采气棒B棒全组分各取5g,先后投入;待反应3min后读取泡沫量和余液量,计算出发泡力和携液率数据;每组配方均用此标准检测,重复实验3次,去除异常值后,取平均值,最终根据发泡力数据,选取最优配方。实验数据如图1所示。
实验结论:
通过调整配方比例后得出系列评价数据,结果为第3组配方发泡力可达到245ml/g,携液率达到90%,为最优配比,进一步验证了本发明纳米泡沫举升排液采气棒的优异性能。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纳米泡沫举升排液采气棒,其特征在于:包括气井泡沫举升排液采气棒A棒和气井泡沫举升排液采气棒B棒,所述气井泡沫举升排液采气棒A棒包括如下质量配比含量的原料组分:25-35份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1-0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15-25份固化剂OP-25、10-15份柠檬酸和25-50份尿素;
所述气井泡沫举升排液采气棒B棒包括如下质量配比含量的原料组分:10-15份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1-0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15-25份固化剂OP-25和60-75份亚硝酸钠。
2.根据权利要求1所述的纳米泡沫举升排液采气棒,其特征在于:所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:25份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15份固化剂OP-25、10份柠檬酸和25份尿素。
3.根据权利要求1所述的纳米泡沫举升排液采气棒,其特征在于:所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:30份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.2份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、20份固化剂OP-25、12份柠檬酸和37份尿素。
4.根据权利要求1所述的纳米泡沫举升排液采气棒,其特征在于:所述气井泡沫举升排液采气棒A棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:35份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、25份固化剂OP-25、15份柠檬酸和50份尿素。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的纳米泡沫举升排液采气棒,其特征在于:所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:10份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.1份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、15份固化剂OP-25和60份亚硝酸钠。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的纳米泡沫举升排液采气棒,其特征在于:所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:12份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.2份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、20份固化剂OP-25和67份亚硝酸钠。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的纳米泡沫举升排液采气棒,其特征在于:所述气井泡沫举升排液采气棒B棒具体包括如下质量配比含量的原料组分:15份表面活性剂十二烷基硫酸钠、0.3份稳泡剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠、25份固化剂OP-25和75份亚硝酸钠。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的纳米泡沫举升排液采气棒的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
将气井泡沫举升排液采气棒A棒中的各原料组分分别用油浴锅加热至80℃,然后混合并搅拌至熔融状的混合液A,再将搅拌至熔融状的混合液A灌入圆柱形塑料磨具中,冷却至室温成型,保持24小时后取出,用塑料薄膜封装;
将气井泡沫举升排液采气棒B棒中的各原料组分分别用油浴锅加热至80℃,然后混合并搅拌至熔融状的混合液B,再将搅拌至熔融状的混合液B灌入圆柱形塑料磨具中,冷却至室温成型,保持24小时后取出,用塑料薄膜封装。
9.一种如权利要求1-7中任一项所述的纳米泡沫举升排液采气棒的应用,其特征在于:将气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒按照质量比为1:1-1.2的比例从油管投入井筒。
10.根据权利要求9所述的纳米泡沫举升排液采气棒的应用,其特征在于:投入井筒的气井泡沫举升排液采气棒A棒与气井泡沫举升排液采气棒B棒的质量之和与井筒内的积液量之间的质量比为1:20-100。
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