CN113652218A - 一种页岩气井泡排剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种页岩气井泡排剂及其制备方法。由两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂、抗高温助排剂和去离子水复配而成；各组分质量百分含量为：4%‑8%的两性离子表面活性剂、1%‑3%的非离子表面活性剂和0.1%‑0.5%的抗高温助排剂，80%‑90%的去离子水，各组分质量百分含量之和为100%。它具有如下优点：采用特有的组分，基于特殊比例的配方以及制备方法，不但制备工艺简单快捷，而且制备的泡排剂耐高温环境（≥100℃）、耐高矿化度环境（≥100000mg/L）并且该泡排剂起泡、稳泡和携液性能非常优异；同时选用的原材料无任何污染，来源广泛，保护了环境且原料成本低。

Description

一种页岩气井泡排剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种页岩气井泡排剂及其制备方法，属于页岩气开发排采工艺技术领域。

背景技术

随着页岩气井的深度开发，绝大部分气井由于地层能量衰减，气井无法实现自喷，地层产水无法带出地面，井底积液过多造成油压与产量下降，因此，必然需要采取多种措施排出井底积液，从而提高天然气井的采收率。泡沫排水工艺因为其施工方便、成本低、设备简单且使用不影响气井正常生产等优点，在页岩气井开采中广泛使用，但由于泡排剂种类繁多，机理复杂，加之每个工区具体工况、地层温度、压力、地层水质、矿化度等不同，对泡排剂的使用效果有很大影响，所以每个地区使用的泡排剂都存在一定的局限性。

华东页岩气区块目前主要使用的泡排剂型号为XHY-4M，该型泡排剂以阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和去离子水按一定比例混配而成，实验室携液评价在80℃以下、矿化度50000mg/l的样品中能起到良好的发泡效果，但由于页岩气区块的地层温度跨度大（70~100℃）、矿化度高（1~8×10⁴mg/L），使得该泡排剂在某些超过3500米、井底温度超过90℃的中深层页岩气井上应用效果不佳，同时现有的泡排剂还存在容易污染环境以及制造成本高等问题，也就是说在超过3500m的中深层页岩气井中起泡和稳泡能力变弱，无法有效携带地层产液，且配方原料成本较高，因此针对该工区特定的高温高矿化度页岩气地层环境，急需研制一种针对性的泡排剂，适用于该地区页岩气开采。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种起泡、稳泡和携液性能且无污染、制造成本低的页岩气井泡排剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的页岩气井泡排剂，由两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂、抗高温助排剂和去离子水复配而成；各组分质量百分含量为：4%-8%的两性离子表面活性剂、1%-3%的非离子表面活性剂和0.1%-0.5%的抗高温助排剂，80%-90%的去离子水，各组分质量百分含量之和为100%。

所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱中的一种或几种。

所述非离子表面活性剂为十二烷基二甲基氧化铵、月桂酰胺丙基二甲基叔胺中的一种或两种。

所述抗高温助排剂为羟丙基胍胶、三乙醇胺、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

一种页岩气井泡排剂的制备方法，按照以下步骤实现：

A、抗高温助排剂的制备：在常温下，按质量比1:10的比例把抗高温助排剂和去离子水混合高速搅拌0.3-1小时获得；

B、向步骤A中的抗高温助排剂溶液中加入两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂和去离子水进行搅拌0.8-1.5小时，静置24小时以上最终形成泡排剂。

所述步骤A中，抗高温助排剂和去离子水混合搅拌时间为0.5小时。

所述步骤B中，两性离子、非离子表面活性剂和去离子水搅拌1小时。

本发明具有如下优点：

采用特有的组分，基于特殊比例的配方以及制备方法，不但制备工艺简单快捷，而且制备的泡排剂耐高温环境（≥100℃）、耐高矿化度环境（≥100000mg/L）并且该泡排剂起泡、稳泡和携液性能非常优异；同时选用的原材料无任何污染，来源广泛，保护了环境且原料成本低，尤其适合于中深层页岩气井，该泡排剂在中深层页岩气井开采中后期，排采动液面接近井底，高温高矿化度的环境中起泡、稳泡、携液能力均能满足井排采需求。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的页岩气井泡排剂及其制备方法作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例的页岩气井泡排剂，是由两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂、抗高温助排剂和去离子水在常温环境下复配而成，各组分质量百分含量为：4%-8%的两性离子表面活性剂、1%-3%的非离子表面活性剂和0.1%-0.5%的抗高温助排剂，80%-90%的去离子水，各组分质量百分含量之和为100%；其中，

所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱中的一种或几种；非离子表面活性剂为十二烷基二甲基氧化铵、月桂酰胺丙基二甲基叔胺中的一种或两种；抗高温助排剂为羟丙基胍胶、三乙醇胺、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

实施例二：

本实施例是实施例一中页岩气井泡排剂的一种选取特定比例配方的制备方法，其具体步骤如下：

抗高温助排剂溶液的制备：在常温下，在高速搅拌罐内加入10份去离子水，高速搅拌的同时加入1份抗高温助排剂，再混合搅拌0.5小时得到抗高温助排剂溶液。

泡排剂溶液的制备：在低速搅拌罐内首先加入一定量的去离子水，按质量百分含量加入8%的两性离子表面活性剂、4%的非离子表面活性剂、5%的抗高温助排剂溶液，混合低速搅拌1小时，然后静置24小时得到泡排剂溶液。

实施例二：

本实施例是实施例一中页岩气井泡排剂的另外一种选取特定比例配方的制备方法，其具体步骤如下：

抗高温助排剂溶液的制备：在常温下，在高速搅拌罐内加入10份去离子水，高速搅拌的同时加入1份抗高温助排剂，再混合搅拌0.5小时得到抗高温助排剂溶液。

泡排剂溶液的制备方法：在低速搅拌罐内首先加入一定量的去离子水，按质量百分含量加入6%的两性离子表面活性剂、2%的非离子表面活性剂、1%的抗高温助排剂溶液，混合低速搅拌1小时，然后静置24小时得到泡排剂溶液。

参照国家标准SY/T 6465-2000《泡沫排水采气用泡排剂评价方法》评价实施例二和实施例三的泡排剂性能。取200ml高矿化度的页岩气井地层水，按浓度1%滴入实施例二和实施例三泡排剂，高速旋转测试，测试数据如下：

实验结果表明：在80摄氏度以下，实施例二和实施例三的泡排剂起泡稳泡性能均比较好，无明显差别，在100℃下，实例1的起泡稳泡性能最佳，实施例三的起泡稳泡性能较差，成实施例二比实施例三高25%。综合考虑实施例二泡排剂适用于井深大于3500米的页岩气井，实施例三泡排剂适用于3500以浅的页岩气井。

该泡排剂能适应超过100℃、100000mg/L矿化度的页岩气储层，在中深层页岩气井中的起泡、稳泡性能和携液能力比一般的泡排剂强15%以上，经过验证，本泡排剂应用于页岩气井泡沫排水采气工艺中，适用于页岩气井中后期生产的需要，该泡排剂在南川区块3口页岩气井上试验，试验后页岩气井产气量提高5-10%，药剂成本比原有泡排剂低15%，因此，该泡排剂具有广阔的应用前景。

Claims (7)

1.一种页岩气井泡排剂，其特征在于：由两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂、抗高温助排剂和去离子水复配而成；各组分质量百分含量为：4%-8%的两性离子表面活性剂、1%-3%的非离子表面活性剂和0.1%-0.5%的抗高温助排剂，80%-90%的去离子水，各组分质量百分含量之和为100%。

2.按照权利要求1所述的页岩气井泡排剂，其特征在于：所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱中的一种或几种。

3.按照权利要求1或2所述的页岩气井泡排剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂为十二烷基二甲基氧化铵、月桂酰胺丙基二甲基叔胺中的一种或两种。

4.按照权利要求3所述的页岩气井泡排剂，其特征在于：所述抗高温助排剂为羟丙基胍胶、三乙醇胺、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

5.按照权利要求1-4之一所述的页岩气井泡排剂的制备方法，其特征在于，按照以下步骤实现：

A、抗高温助排剂的制备：在常温下，按质量比1:10的比例把抗高温助排剂和去离子水混合高速搅拌0.3-1小时获得；

B、向步骤A中的抗高温助排剂溶液中加入两性离子表面活性剂、非离子表面活性剂和去离子水进行搅拌0.8-1.5小时，静置24小时以上最终形成泡排剂。

6.按照权利要求5所述的页岩气井泡排剂的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，抗高温助排剂和去离子水混合搅拌时间为0.5小时。

7.按照权利要求6所述的页岩气井泡排剂的制备方法，其特征在于：所述步骤B中，两性离子、非离子表面活性剂和去离子水搅拌1小时。