CN113350834A - 一种常压页岩气开发用泡排消泡剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种常压页岩气开发用泡排消泡剂及其制备方法，该消泡剂包括硅油Ⅰ、硅油Ⅱ、硅油Ⅲ、乳化剂、正丙醇、抗坏血酸、水；其中，硅油Ⅰ的粘度为5‑10cps；硅油Ⅱ的粘度为400‑600cp s；硅油Ⅲ的为5000‑6000cp s。制备过程为：将硅油Ⅰ、硅油Ⅱ和硅油Ⅲ加入搅拌罐中，然后向其中加入乳化剂，获得混合液Ⅰ；将抗坏血酸加入水中，搅拌至溶解，然后向其中加入正丙醇，获得混合液Ⅱ；对混合液Ⅰ升温至50℃，然后将混合液Ⅱ加入其中，获得消泡剂。该泡排消泡剂中，选用不同粘度的三种硅油作为消泡剂的活性物质，可有效提高消泡剂的通用性，有效缩短消泡剂的破泡时间。该制备方法简单、过程易控，适于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及页岩气技术领域，具体涉及一种常压页岩气开发用泡排消泡剂及其制备方法。
背景技术
页岩气是一种储量丰富的清洁能源，能够替代常规油气能源使用，因此，对页岩气的开采研究越来越多。
目前在页岩气开采过程中，泡排是一个重要的处理工艺，通过泡排，使得起泡剂与积液混合形成汽包水状态，在气体上升的过程中，将水携带出井，达到排水的目的，提高页岩气的产量和页岩气井的稳定性，该工艺在页岩气开采中具有重要意义。
在泡排后的泡沫返回地面后，需要进行消泡处理，以避免泡沫对后续处理产生影响。然而，由于消泡剂的种类不同，因此，对不同种类起泡剂的消泡能力产生差异，而在现场施工过程中，通常需要部分通用型的消泡剂作为应急使用，现有的消泡剂难以满足要求，因此，提供一种通用型的消泡剂在页岩气开采中具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种常压页岩气开发用泡排消泡剂及其制备方法，该泡排消泡剂中，选用不同粘度的三种硅油作为消泡剂的活性物质，可有效提高消泡剂的通用性，另外，配合乳化剂使用时，可有效缩短消泡剂的破泡时间。该消泡剂的制备方法简单、过程易控，适于推广应用。
本发明的技术方案如下：
一种常压页岩气开发用泡排消泡剂，包括下述重量份数的组分：
硅油Ⅰ40-50份、硅油Ⅱ10-15份、硅油Ⅲ1-5份、乳化剂10-15份、正丙醇2-5份、抗坏血酸2-3份、水7-35份，所有组分的总和为100份；
其中，硅油Ⅰ的粘度(25℃)为5-10cps；硅油Ⅱ的粘度(25℃)为400-600cps；硅油Ⅲ的粘度(25℃)为5000-6000cps。
优选的，所述常压页岩气开发用泡排消泡剂，包括下述重量份数的组分：
硅油Ⅰ45份、硅油Ⅱ15份、硅油Ⅲ3份、乳化剂12份、正丙醇4份、抗坏血酸5份、水16份。
优选的，硅油Ⅰ的粘度(25℃)为5cps，硅油Ⅱ的粘度(25℃)为500cps，硅油Ⅲ的粘度(25℃)为5000cps。
优选的，所述乳化剂由聚乙烯醚类和卵磷脂组成，聚乙烯醚类和卵磷脂的重量比为3-5:1。
优选的，聚乙烯醚类和卵磷脂的重量比为4:1。
不同粘度的硅油配合使用，可在保证消泡剂消泡能力的基础上提高消泡剂的抑泡能力，从而提高该消泡剂的通用性。
上述常压页岩气开发用泡排消泡剂的制备方法，过程如下：
(1)将硅油Ⅰ、硅油Ⅱ和硅油Ⅲ加入搅拌罐中，混匀，然后向其中加入乳化剂，继续搅匀后，获得混合液Ⅰ；
(2)将抗坏血酸加入水中，搅拌至溶解，然后向其中加入正丙醇，混匀后，获得混合液Ⅱ；
(3)对混合液Ⅰ升温至50℃，然后在搅拌的状态下将混合液Ⅱ加入其中，继续混匀，获得消泡剂。
优选的，在步骤(1)中，搅拌速度为300-400r/min；通过设置搅拌速度，提高三种硅油的混合均匀性，同时可保证硅油与乳化剂形成稳定的结构，微乳结构，利于后续处理。
优选的，在步骤(3)中，搅拌速度为100-200r/min；通过降低搅拌速度，为混合液Ⅰ和混合液Ⅱ的结合提供时间空隙，利于混合液Ⅰ中的微乳结构与混合液Ⅱ中的正丙醇结合，在通过搅拌给力的情况下，重复结合后，使消泡剂的稳定性提高。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明中，通过采用三种不同粘度的硅油作为活性成分，使消泡剂在较低粘度的前提下即可具备较高的抑泡能力；另外，不同粘度的硅油设置，可使消泡剂的亲和性产生差异，提高消泡剂的通用性。
2、本发明中，选用与活性成分匹配的乳化剂，使活性成分分散成微乳状，利于活性成分分散，提高消泡剂在使用过程中的渗透性和扩散性，进而缩短消泡剂的破泡时间。
3、本发明提供的制备方法，通过控制过程中的搅拌速度，使得微乳液在形成过程中成微乳液滴状态；该方法简单易控、易于推广。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种常压页岩气开发用泡排消泡剂，包括下述重量kg数的组分：
硅油Ⅰ45kg、硅油Ⅱ15kg、硅油Ⅲ3kg、乳化剂12kg、正丙醇4kg、抗坏血酸5kg、水16kg；
在室温为25℃条件下，硅油Ⅰ的粘度为5cps，硅油Ⅱ的粘度为500cps，硅油Ⅲ的粘度为5000cps；
乳化剂由聚乙烯醚类和卵磷脂组成，聚乙烯醚类和卵磷脂的重量比为4:1。上述常压页岩气开发用泡排消泡剂的制备方法，过程如下：
(1)将硅油Ⅰ、硅油Ⅱ和硅油Ⅲ加入搅拌罐中，混匀，然后向其中加入乳化剂，继续搅匀后，获得混合液Ⅰ，控制搅拌速度为350r/min；
(2)将抗坏血酸加入水中，搅拌至溶解，然后向其中加入正丙醇，混匀后，获得混合液Ⅱ；
(3)对混合液Ⅰ升温至50℃，然后在搅拌的状态下将混合液Ⅱ加入其中，继续混匀，控制搅拌速度为150r/min，获得消泡剂。
实施例2
一种常压页岩气开发用泡排消泡剂，包括下述重量kg数的组分：
硅油Ⅰ40kg、硅油Ⅱ10kg、硅油Ⅲ1kg、乳化剂10kg、正丙醇2kg、抗坏血酸2kg、水35kg；
其中，在室温为25℃条件下，硅油Ⅰ的粘度为5cps；硅油Ⅱ的粘度为400cps；硅油Ⅲ的粘度为5000cps；
乳化剂由聚乙烯醚类和卵磷脂组成，聚乙烯醚类和卵磷脂的重量比为3:1。上述常压页岩气开发用泡排消泡剂的制备方法，过程如下：
(1)将硅油Ⅰ、硅油Ⅱ和硅油Ⅲ加入搅拌罐中，混匀，然后向其中加入乳化剂，控制搅拌速度为300r/min，继续搅匀后，获得混合液Ⅰ；
(2)将抗坏血酸加入水中，搅拌至溶解，然后向其中加入正丙醇，混匀后，获得混合液Ⅱ；
(3)对混合液Ⅰ升温至50℃，然后在搅拌的状态下将混合液Ⅱ加入其中，继续混匀，控制搅拌速度为100r/min，获得消泡剂。
实施例3
一种常压页岩气开发用泡排消泡剂，包括下述重量kg数的组分：
硅油Ⅰ50kg、硅油Ⅱ15kg、硅油Ⅲ5kg、乳化剂15kg、正丙醇5kg、抗坏血酸3kg、水7kg；
其中，在室温25℃条件下硅油Ⅰ的粘度为10cps；硅油Ⅱ的粘度为600cps；硅油Ⅲ的粘度为6000cps。
乳化剂由聚乙烯醚类和卵磷脂组成，聚乙烯醚类和卵磷脂的重量比为5:1。
上述常压页岩气开发用泡排消泡剂的制备方法，过程如下：
(1)将硅油Ⅰ、硅油Ⅱ和硅油Ⅲ加入搅拌罐中，混匀，然后向其中加入乳化剂，控制搅拌速度为400r/min，继续搅匀后，获得混合液Ⅰ；
(2)将抗坏血酸加入水中，搅拌至溶解，然后向其中加入正丙醇，混匀后，获得混合液Ⅱ；
(3)对混合液Ⅰ升温至50℃，然后在搅拌的状态下将混合液Ⅱ加入其中，继续混匀，控制搅拌速度为200r/min，获得消泡剂。
使用实施例1-3获得的消泡剂分别对W-101发泡剂(起泡剂A)、醇醚硫酸钠JHQP-1起泡剂(起泡剂B)和起泡剂CT5-2(起泡剂C)进行消泡处理，实验过程按照《泡沫排水采气用消泡剂技术规范:Q/SY17001-2016》进行，统计消泡剂的破泡时间和抑泡时间，结果见表1。
表1消泡剂性能测定
结合表1可以看出，本发明提供的消泡剂，能够对多种起泡剂产生良好的消泡作用，表明该消泡剂具有良好的通用性；通过对破泡时间统计可以看出，在50s内，即可实现对不同的起泡剂消泡，对抑泡时间统计可以看出，该消泡剂在具有良好的通用性情况下，不仅具有破泡时间短的优点，还具有抑泡时间久的优点。
尽管通过参考优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种常压页岩气开发用泡排消泡剂，其特征在于，包括下述重量份数的组分：
硅油Ⅰ40-50份、硅油Ⅱ10-15份、硅油Ⅲ1-5份、乳化剂10-15份、正丙醇2-5份、抗坏血酸2-3份、水7-35份，所有组分的总和为100份；
其中，在室温为25℃条件下，硅油Ⅰ的粘度为5-10cp s，硅油Ⅱ的粘度为400-600cps；硅油Ⅲ的粘度为5000-6000cps。
2.如权利要求1所述的常压页岩气开发用泡排消泡剂，其特征在于，包括下述重量份数的组分：
硅油Ⅰ45份、硅油Ⅱ15份、硅油Ⅲ3份、乳化剂12份、正丙醇4份、抗坏血酸5份、水16份。
3.如权利要求2所述的常压页岩气开发用泡排消泡剂，其特征在于，在室温为25℃条件下，硅油Ⅰ的粘度为5cps，硅油Ⅱ的粘度为500cps，硅油Ⅲ的粘度为5000cps。
4.如权利要求1所述的常压页岩气开发用泡排消泡剂，其特征在于，所述乳化剂由聚乙烯醚类和卵磷脂组成，聚乙烯醚类和卵磷脂的重量比为3-5:1。
5.如权利要求4所述的常压页岩气开发用泡排消泡剂，其特征在于，聚乙烯醚类和卵磷脂的重量比为4:1。
6.如权利要求1-5任一项所述的常压页岩气开发用泡排消泡剂的制备方法，其特征在于，过程如下：
(1)将硅油Ⅰ、硅油Ⅱ和硅油Ⅲ加入搅拌罐中，混匀，然后向其中加入乳化剂，继续搅匀后，获得混合液Ⅰ；
(2)将抗坏血酸加入水中，搅拌至溶解，然后向其中加入正丙醇，混匀后，获得混合液Ⅱ；
(3)对混合液Ⅰ升温至50℃，然后在搅拌的状态下将混合液Ⅱ加入其中，继续混匀，获得消泡剂。
7.如权利要求6所述的常压页岩气开发用泡排消泡剂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，搅拌速度为300-400r/min。
8.如权利要求6所述的常压页岩气开发用泡排消泡剂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，搅拌速度为100-200r/min。
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