CN114479816B - 一种泡沫排水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气井用化学制剂技术领域，尤其涉及一种泡沫排水剂及其制备方法，该泡沫排水剂的制备如下：在常温下加入水，然后加入33～37wt％ABS搅拌溶解均匀后，加入13～17wt％苯扎氯铵搅拌均匀复配形成中间体A；在反应釜中加入2～4wt％中间体A与43～47wt％改性椰油酰胺丙基甜菜碱、18～22wt％椰油酰胺丙基氧化胺、1.5～2.5wt％全氟表面活性剂、水加入搅拌混合均匀，继续将13～17wt％磷酸、4～6wt％醛酮胺缩合物加入反应釜内搅拌均匀，得到泡沫排水剂。本发明解决了现有泡沫排水剂井筒净化能力较差、解水锁能力较差，同时又不能适应气田产出水高凝析油、高矿化度、高温度的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及气井用化学制剂技术领域，尤其涉及一种泡沫排水剂及其制备方法。
背景技术
在天然气开采的初期阶段，气井本身具有足够的动力，地层水在气流的举升下被携带至地面，但在气井开采至后期阶段，由于气井动力不足，地层水不能被全部带出，在气井底部聚集形成井底积液，造成产气量下降，并随着地层水在井筒内的增加，最终导致气井水淹，无法产气。为了解决这个问题，业内最常用的方法是泡沫排水采气法，泡沫排水采气工艺是利用井底泡沫排水剂在气流的扰动下产生大量稳定的含水泡沫，明显降低气液混合物密度，大幅度降低油管内的摩阻损失和重力梯度(有效降低井底流压)，实现排水采气的目的，由于其“操作简便、经济效益明显”的特点已成为各大气田主要的排水采气工艺技术。
而目前气井泡沫排水采气工艺面临以下问题：(1)高温、高含凝析油、高矿化度象；(2)钻井、修井等作业中外来相对地层造成的水锁现象；(3)地层水的产出，由于水的热力学不稳定性和化学不相容性，地层流体中水相离子不配伍或无机盐过饱和超过了物质的溶解度，在井筒内很容易产生无机垢。
以上问题都严重影响起泡剂携液性能以及排水后气井增产效果。而目前现有常规泡沫排水采气工艺已无法同时有效解决以上难题，因此急需发明一种具有井筒净化能力、解水锁能力，同时又能适应气田产出水高凝析油、高矿化度、高温度井下条件下的泡沫排水剂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种泡沫排水剂及其制备方法，解决了现有泡沫排水剂井筒净化能力较差、解水锁能力较差，同时又不能适应气田产出水高凝析油、高矿化度、高温度的技术问题。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
本发明的一方面在于提供了一种泡沫排水剂，包括如下原料组分：
作为优选的，所述泡沫排水剂包括如下原料组分：
作为优选的，所述中间体A包括如下原料组分：ABS 33～37wt％、苯扎氯铵13～17wt％，余量为水。
作为优选的，所述中间体A由如下原料制成：ABS 35wt％、苯扎氯铵15wt％、水50wt％。
作为优选的，所述改性椰油酰胺丙基甜菜碱主要是由椰油酰胺丙基甜菜碱与海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物按照质量比例1000:(2～5)混合改性制得。
作为优选的，所述海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物的制备方法如下：
取氧化石墨烯加入蒸馏水中并进行超声波处理，得到氧化石墨烯悬浮液，在石墨烯悬浮液中滴入氨水调节pH＝8.5～9.5再次超声波处理，随后加入4～5倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，超声波条件下反应3h，得到的反应液置于常温下保存2天，将反应液离心并用乙醇洗涤以除去游离二氧化硅，得到氧化石墨烯-二氧化硅复合物；
将氧化石墨烯-二氧化硅复合物搅拌分散于蒸馏水中，再加入质量浓度为2～3w％的透明海藻酸钠溶液，氧化石墨烯-二氧化硅复合物和海藻酸钠的质量比为1.5～2:8，常温下2000rpm搅拌3h，随后进行冷冻干燥，然后置于浓度为2.5～3.5w％的氯化钙溶液中反应10h，得到的反应产物用蒸馏水反复冲洗后，再进行冷冻干燥，得到海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物。上述海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物具有高度多孔的结构，还具有较大的比表面积，用于改性椰油酰胺丙基甜菜碱，能够在改性过程中增大与椰油酰胺丙基甜菜碱的接触面积，强化改性效果。该海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物具有优异的抗油、抗盐性能，用于改性椰油酰胺丙基甜菜碱，并作为泡沫排水剂的原料之一，能够进一步提高椰油酰胺丙基甜菜碱的抗油、抗盐性能，使得泡沫排水剂能够更好的应用于井底中。
作为优选的，所述全氟表面活性剂为全氟壬烯氧基苯磺酸钠或全氟已基聚氧乙烯醚。
本发明的另一方面在于提供了上述泡沫排水剂的制备方法，所述制备方法如下：
在常温下加入水，然后加入用ABS搅拌溶解均匀后，加入苯扎氯铵搅拌均匀复配形成中间体A；
在反应釜中加入中间体A与改性椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺、全氟表面活性剂、水加入搅拌混合均匀，继续将磷酸、醛酮胺缩合物加入反应釜内搅拌均匀，得到泡沫排水剂。
作为优选的，所述改性椰油酰胺丙基甜菜碱的制备如下：常温下将海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物加入椰油酰胺丙基甜菜碱中，于搅速500r/min低速搅拌5min，再于搅速1000r/min高速搅拌5min，得到改性椰油酰胺丙基甜菜碱。
本发明的泡沫排水剂的中间体A中的ABS与苯扎溴铵为阴阳离子型表面活性剂，其通过一定比例的配比，复配协同效应使其具有更强的表面活性，可使药剂水溶液具有超低界面张力；本发明的泡沫排水剂中改性椰油酰胺丙基甜菜碱与椰油酰胺丙基氧化胺同为两性表面活性剂，具有良好的配伍，由椰油酰胺丙基甜菜碱与氧化石墨烯-二氧化硅复合物按混合改性制得改性椰油酰胺丙基甜菜碱具有较为优异的抗油、抗盐性能，采用具有抗高矿化度、高凝析油改性椰油酰胺丙基甜菜碱，以及稳泡性能优异的椰油酰胺丙基氧化胺作为主要原料，终复配形成具备抗高凝析油、抗高矿化度、抗高温，并且，同时整体药剂呈现酸性，能够与井底的杂物发生溶解反应，130℃热老化前后的溶垢时间均≤1min，表明本发明的泡沫排水剂具备优异的井底净化功能；本发明的泡沫排水剂水溶液会呈现超低界面张力，能够在地层孔道表面形成一层分子膜，降低界面张力，使毛细管力降低，具有较强的解水锁功能的泡沫排水剂。该泡沫排水剂经过130℃老化后仍具有优异的起泡携液能力；尤其在25万ppm，30％凝析油条件下仍具有优异的起泡携液能力。
附图说明
图1是本发明携液量测定流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种泡沫排水剂，包括如下原料组分：中间体A 2～4wt％、改性椰油酰胺丙基甜菜碱43～47wt％、椰油酰胺丙基氧化胺18～22wt％、全氟表面活性剂1.5～2.5wt％、磷酸13～17wt％、醛酮胺缩合物4～6wt％，余量为水。其中，中间体A包括如下原料组分：ABS33～37wt％、苯扎氯铵13～17wt％，余量为水。其中，全氟表面活性剂为全氟壬烯氧基苯磺酸钠或全氟已基聚氧乙烯醚；改性椰油酰胺丙基甜菜碱主要是由椰油酰胺丙基甜菜碱与海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物按照质量比例1000:(2～5)混合改性制得。本发明使用的缓蚀剂醛酮胺缩合物购自唐山浮瑞盈科技有限公司。
本发明的泡沫排水剂中的改性椰油酰胺丙基甜菜碱的制备如下：常温下将海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物加入椰油酰胺丙基甜菜碱中，于搅速500r/min低速搅拌5min，再于搅速1000r/min高速搅拌5min，得到改性椰油酰胺丙基甜菜碱。其中的海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物的制备方法如下：
取氧化石墨烯加入蒸馏水中并进行超声波处理，得到质量浓度为0.5％的氧化石墨烯悬浮液，在石墨烯悬浮液中滴入氨水调节pH＝8.5～9.5再次超声波处理，此处的超声波条件不做限定，只要能够使pH值稳定即可，随后加入4～5倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，此处优选加入5倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，于功率300W、频率30kHz超声波条件下反应3h，得到的反应液置于常温下保存2天，将反应液离心并用乙醇洗涤以除去游离二氧化硅，得到氧化石墨烯-二氧化硅复合物；将氧化石墨烯-二氧化硅复合物搅拌分散于蒸馏水中，再加入质量浓度为2～3w％的透明海藻酸钠溶液，氧化石墨烯-二氧化硅复合物和海藻酸钠的质量比为1.5～2:8，常温下2000rpm搅拌3h，随后进行冷冻干燥，然后置于浓度为2.5～3.5w％的氯化钙溶液中反应10h，得到的反应产物用蒸馏水反复冲洗后，再进行冷冻干燥，得到海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物。
上述的泡沫排水剂的制备方法如下：
在常温下加入水，然后加入用ABS搅拌溶解均匀后，加入苯扎氯铵搅拌均匀复配形成中间体A；
按照泡沫排水剂各原料的质量百分数，在反应釜中加入中间体A与改性椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺、全氟表面活性剂、水加入搅拌混合均匀，继续将磷酸、醛酮胺缩合物加入反应釜内搅拌均匀，得到泡沫排水剂。
为了更好的了解本发明的泡沫排水剂，进行了以下实施例的实验：
实施例1
本实施例中的海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物的制备方法如下：
取氧化石墨烯加入蒸馏水中并进行超声波处理，得到质量浓度为0.5％的氧化石墨烯悬浮液，在石墨烯悬浮液中滴入氨水调节pH＝8.5～9.5再次超声波处理，此处的超声波条件不做限定，只要能够使pH值稳定即可，随后加入4倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，此处优选加入5倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，于功率300W、频率30kHz超声波条件下反应3h，得到的反应液置于常温下保存2天，将反应液离心并用乙醇洗涤以除去游离二氧化硅，得到氧化石墨烯-二氧化硅复合物；将氧化石墨烯-二氧化硅复合物搅拌分散于蒸馏水中，再加入质量浓度为2w％的透明海藻酸钠溶液，氧化石墨烯-二氧化硅复合物和海藻酸钠的质量比为1.5:8，常温下2000rpm搅拌3h，随后进行冷冻干燥，然后置于浓度为2.5w％的氯化钙溶液中反应10h，得到的反应产物用蒸馏水反复冲洗后，再进行冷冻干燥，得到海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物。
本实施例的改性椰油酰胺丙基甜菜碱主要是由椰油酰胺丙基甜菜碱与海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物按照质量比例1000:2混合改性制得。
本实施例的泡沫排水剂采用的中间体A由35wt％ABS、15wt％苯扎氯铵、50wt％水制成，泡沫排水剂的制备方法如下：
在常温下加入水，然后加入用ABS搅拌溶解均匀后，加入苯扎氯铵搅拌均匀复配形成中间体A；
在反应釜中按照3wt％中间体A与45wt％改性椰油酰胺丙基甜菜碱、20wt％椰油酰胺丙基氧化胺、2wt％全氟壬烯氧基苯磺酸钠、10wt％水加入搅拌混合均匀，继续将15wt％磷酸、5wt％醛酮胺缩合物加入反应釜内搅拌均匀，得到泡沫排水剂。
实施例2
本实施例中的海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物的制备方法如下：
取氧化石墨烯加入蒸馏水中并进行超声波处理，得到质量浓度为0.5％的氧化石墨烯悬浮液，在石墨烯悬浮液中滴入氨水调节pH＝8.5～9.5再次超声波处理，此处的超声波条件不做限定，只要能够使pH值稳定即可，随后加入4.5倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，此处优选加入5倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，于功率300W、频率30kHz超声波条件下反应3h，得到的反应液置于常温下保存2天，将反应液离心并用乙醇洗涤以除去游离二氧化硅，得到氧化石墨烯-二氧化硅复合物；将氧化石墨烯-二氧化硅复合物搅拌分散于蒸馏水中，再加入质量浓度为2.5w％的透明海藻酸钠溶液，氧化石墨烯-二氧化硅复合物和海藻酸钠的质量比为2:8，常温下2000rpm搅拌3h，随后进行冷冻干燥，然后置于浓度为3w％的氯化钙溶液中反应10h，得到的反应产物用蒸馏水反复冲洗后，再进行冷冻干燥，得到海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物。
本实施例的改性椰油酰胺丙基甜菜碱主要是由椰油酰胺丙基甜菜碱与海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物按照质量比例1000:5混合改性制得。
本实施例的泡沫排水剂采用的中间体A由33wt％ABS、13wt％苯扎氯铵、54wt％水制成，泡沫排水剂的制备方法如下：
在常温下加入水，然后加入用ABS搅拌溶解均匀后，加入苯扎氯铵搅拌均匀复配形成中间体A；
在反应釜中按照2wt％中间体A与43wt％改性椰油酰胺丙基甜菜碱、18wt％椰油酰胺丙基氧化胺、1.5wt％全氟壬烯氧基苯磺酸钠、18.5wt％水加入搅拌混合均匀，继续将13wt％磷酸、4wt％醛酮胺缩合物加入反应釜内搅拌均匀，得到泡沫排水剂。
实施例3
本实施例中的海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物的制备方法如下：
取氧化石墨烯加入蒸馏水中并进行超声波处理，得到质量浓度为0.5％的氧化石墨烯悬浮液，在石墨烯悬浮液中滴入氨水调节pH＝8.5～9.5再次超声波处理，此处的超声波条件不做限定，只要能够使pH值稳定即可，随后加入5倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，此处优选加入5倍质量氧化石墨烯的正硅酸乙酯，于功率300W、频率30kHz超声波条件下反应3h，得到的反应液置于常温下保存2天，将反应液离心并用乙醇洗涤以除去游离二氧化硅，得到氧化石墨烯-二氧化硅复合物；将氧化石墨烯-二氧化硅复合物搅拌分散于蒸馏水中，再加入质量浓度为3w％的透明海藻酸钠溶液，氧化石墨烯-二氧化硅复合物和海藻酸钠的质量比为2:8，常温下2000rpm搅拌3h，随后进行冷冻干燥，然后置于浓度为3.5w％的氯化钙溶液中反应10h，得到的反应产物用蒸馏水反复冲洗后，再进行冷冻干燥，得到海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物。
本实施例的改性椰油酰胺丙基甜菜碱主要是由椰油酰胺丙基甜菜碱与海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物按照质量比例1000:3混合改性制得。
本实施例的泡沫排水剂采用的中间体A由37wt％ABS、17wt％苯扎氯铵、46wt％水制成，泡沫排水剂的制备方法如下：
在常温下加入水，然后加入用ABS搅拌溶解均匀后，加入苯扎氯铵搅拌均匀复配形成中间体A；
在反应釜中按照4wt％中间体A与47wt％改性椰油酰胺丙基甜菜碱、22wt％椰油酰胺丙基氧化胺、2.5wt％全氟已基聚氧乙烯醚、1.5wt％水加入搅拌混合均匀，继续将17wt％磷酸、6wt％醛酮胺缩合物加入反应釜内搅拌均匀，得到泡沫排水剂。
取实施例1的泡沫排水剂进行性能检测，检测方法如下：
(1)130℃热老化前表面张力与界面张力检测
步骤1：称取35.0g氯化钙、25.0g氯化镁、190g氯化钠于500ml烧杯中，精确至0.01g，用蒸馏水溶解后，转移至容量瓶中，用蒸馏水稀释、定容至1000ml得到矿化水。
步骤2：用步骤1中矿化水配制起泡剂质量浓度为3.00g/L的溶液，在室温条件下取试样按GB/T 5549—2010规定方法进行。检测结果如表1所示。
(2)130℃热老化前起泡力与稳泡力检测
用恒温仪水浴预热罗氏泡沫仪并恒温80℃±1℃；
3.00g/L的试液：称取实施例1制备的泡沫排水剂原液3.0g于500ml洁净烧杯中，量取上述配制的25wPPm矿化水溶解稀释后，转移至容量瓶中，并用该矿化水定容至1000ml；
取100ml试液沿泡沫仪管壁冲洗一下放掉，然后将剩余试液放入罗氏泡沫管底部50mL刻度线，取200ml试液置于罗氏泡沫仪上端中心位置对准液面垂直放下，放完后读取罗氏泡沫管内泡沫最大高度值即为起始泡沫高度并开始计时，5min后泡沫高度为稳泡高度，重复试验2～3次，同一试样平行测定结果的绝对差值不大于5mm。检测结果如表1所示。
(3)130℃热老化前携液量检测
量取上述配制的3g/L试液200ml并将其倒入携液管内，在(80±1)℃预热15min后，打开气源，调节流量计流量为3.0L/min，让气体进入发泡管中，产生泡沫并经气流带出，测量15min后，在室温下收集破泡后的液体体积(油和水总体积)，取三次平行测定结果的算术平均值作为测定结果，同一试样平行测定结果的绝对差值不大于5ml。测量流程如图1所示。检测结果如表1所示。
(4)溶垢时间检测
称取20g井底垢置于陶瓷研钵中，将其尽量捣碎，用5目分样筛筛析应保证颗粒最大粒径不大于4mm，备用。
量取100mL实施例1制备的泡沫排水剂于250mL烧杯中，将烧杯置于40℃的恒温水浴中，同时进行搅拌，搅拌速度控制为60r/min。
在搅拌下向装有泡沫排水剂的烧杯中加入10g捣碎的井底垢，同时开始计时，用肉眼观察，当井底垢完全溶解时，按停秒表，秒表上所显示的时间即为溶垢时间。检测结果如表1所示。
(5)130℃热老化后检测
将配制好的试液3g/L实施例1制备的泡沫排水剂试液装入聚四氟乙烯消解瓶或带聚四氟乙烯内衬的不锈钢罐中，放入烘箱内，经(130±1℃)，16h老化，冷却至室温后，重新按照上述起泡力、稳泡力、携液等步骤测定发泡剂热老化后的指标。检测结果如表1所示。
| 检测项目 | 130℃热老化前 | 130℃热老化后 |
| 起泡高度 | ≥130mm | ≥120mm |
| 稳泡高度 | ≥110mm | ≥100mm |
| 携液量 | ≥130ml | ≥120ml |
| 溶垢时间 | ≤1min | ≤1min |
| 界面张力 | ≤0.1mN/m | ≤0.1mN/m |
| 表面张力 | ≤26mN/m | ≤26mN/m |
表1
由以上检测实验结果可以看出，本发明制备的泡沫排水剂在经过130℃老化后，仍表现出较为优异的性能，130℃热老化前后的溶垢时间均≤1min，表明本发明的泡沫排水剂具备优异的井底净化功能；130℃热老化前后均呈现出超低界面张力，能够在地层孔道表面形成一层分子膜，降低界面张力，使毛细管力降低，具有较强的解水锁功能的泡沫排水剂。
(6)实验室模拟实验
制备矿化度分别为20000mg/L、50000mg/L、100000mg/L的模拟矿化水，将实施例1-3制备的泡沫排水剂在上述不同浓度的模拟矿化水条件下进行试验，试验温度为70℃，试验结构如表2所示：
表2
表2的数据表明，实施例1-3制备的泡沫排水剂在70℃、不同矿化度和凝析油浓度为0以及30％的条件下，仍能表现出起泡高度≥120mm，携液量≥120ml，进一步体现了本发明的泡沫排水剂具备优异抗油、抗盐性能，在油气开发应用中能够表现出良好的发泡和携液性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (5)
1.一种泡沫排水剂，其特征在于，包括如下原料组分：
余量为水；
所述中间体A包括如下原料组分：烷基苯磺酸钠ABS33～37wt％、苯扎氯铵13～17wt％，余量为水；
所述改性椰油酰胺丙基甜菜碱由椰油酰胺丙基甜菜碱与海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物按照质量比例1000:(2～5)混合改性制得；
所述海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物的制备方法如下：
取氧化石墨烯加入蒸馏水中并进行超声波处理，得到氧化石墨烯悬浮液，在石墨烯悬浮液中滴入氨水调节pH＝8.5～9.5再次超声波处理，随后加入4～5倍氧化石墨烯质量的正硅酸乙酯，超声波条件下反应3h，得到的反应液置于常温下保存2天，将反应液离心并用乙醇洗涤以除去游离二氧化硅，得到氧化石墨烯-二氧化硅复合物；
将氧化石墨烯-二氧化硅复合物搅拌分散于蒸馏水中，再加入质量浓度为2～3w％的透明海藻酸钠溶液，氧化石墨烯-二氧化硅复合物和海藻酸钠的质量比为1.5～2:8，常温下2000rpm搅拌3h，随后进行冷冻干燥，然后置于浓度为2.5～3.5w％的氯化钙溶液中反应10h，得到的反应产物用蒸馏水反复冲洗后，再进行冷冻干燥，得到海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物；
所述改性椰油酰胺丙基甜菜碱的制备如下：常温下将海藻酸钠-氧化石墨烯-二氧化硅复合物加入椰油酰胺丙基甜菜碱中，于搅速500r/min低速搅拌5min，再于搅速1000r/min高速搅拌5min，得到改性椰油酰胺丙基甜菜碱。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫排水剂，其特征在于，所述泡沫排水剂包括如下原料组分：
余量为水。
3.根据权利要求2所述的一种泡沫排水剂，其特征在于，所述中间体A由如下原料制成：ABS35wt％、苯扎氯铵15wt％、水50wt％。
4.根据权利要求1所述的一种泡沫排水剂，其特征在于，所述全氟表面活性剂为全氟壬烯氧基苯磺酸钠或全氟已基聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种泡沫排水剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：
在常温下加入水，然后加入ABS搅拌溶解均匀后，加入苯扎氯铵搅拌均匀复配形成中间体A；
将中间体A与改性椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺丙基氧化胺、全氟表面活性剂、水加入反应釜中搅拌混合均匀，继续将磷酸、醛酮胺缩合物加入反应釜内搅拌均匀，得到泡沫排水剂。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105997582A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 林中 | 一种植物碳黑着色化妆品专用填料及其制备方法 |
| CN106669538A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-17 | 安徽艾蒂贝生物有限公司 | 一种具有优异表面活性和泡沫性的复合表面活性剂 |
| WO2017128873A1 (zh) * | 2016-01-31 | 2017-08-03 | 华南理工大学 | 一种基于石墨烯的功能纳米二氧化硅的制备方法 |
| US10266753B1 (en) * | 2017-10-19 | 2019-04-23 | China University Of Petroleum (East China) | Modified nano-graphite particle three-phase foam profile control and flooding system and preparation method thereof |
| RU2717012C1 (ru) * | 2019-02-05 | 2020-03-17 | Акционерное общество "Самаранефтегаз" | Состав для обработки призабойной зоны нефтяного пласта |
| WO2022047904A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 | 一种纳米活性剂体系及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105086980B (zh) * | 2015-07-03 | 2017-12-19 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种用于深层气井排水采气的泡排剂及其制备方法 |
| CN105199701B (zh) * | 2015-10-21 | 2018-10-02 | 西安长庆化工集团有限公司 | 抗高温、抗高矿化度和抗凝析油的泡排剂及其制备方法 |
| CN105199702B (zh) * | 2015-10-21 | 2018-07-06 | 西安长庆化工集团有限公司 | 一种抗凝析油、甲醇的泡排剂及其制备方法 |
| CN109433264A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 长春工业大学 | 一种二氧化硅和氧化石墨烯增强海藻酸铜气溶胶催化剂的制备方法 |
| CN113025298B (zh) * | 2021-03-23 | 2024-03-19 | 郑州市新郑梅久实业有限公司 | 一种采气用泡沫排水起泡剂及其制备方法 |
-
2022
- 2022-04-02 CN CN202210350287.5A patent/CN114479816B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017128873A1 (zh) * | 2016-01-31 | 2017-08-03 | 华南理工大学 | 一种基于石墨烯的功能纳米二氧化硅的制备方法 |
| CN105997582A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 林中 | 一种植物碳黑着色化妆品专用填料及其制备方法 |
| CN106669538A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-17 | 安徽艾蒂贝生物有限公司 | 一种具有优异表面活性和泡沫性的复合表面活性剂 |
| US10266753B1 (en) * | 2017-10-19 | 2019-04-23 | China University Of Petroleum (East China) | Modified nano-graphite particle three-phase foam profile control and flooding system and preparation method thereof |
| RU2717012C1 (ru) * | 2019-02-05 | 2020-03-17 | Акционерное общество "Самаранефтегаз" | Состав для обработки призабойной зоны нефтяного пласта |
| WO2022047904A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 宁波锋成先进能源材料研究院有限公司 | 一种纳米活性剂体系及其制备方法和应用 |
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