CN115651625A - 一种覆膜固体泡排剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田技术领域，特别涉及一种覆膜固体泡排剂及其制备方法。该覆膜固体泡排剂，按原料总重量的百分含量计，包括以下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱40‑50％、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱10‑20％、苯甲酸钠10‑20％、聚乙二醇5‑10％与聚乙烯醇5‑10％；本发明覆膜固体泡排剂用以解决气井固体泡沫排水采气工艺中的固体泡排剂易潮解、堵塞、低效的问题。
Description
技术领域
本发明属于油气田技术领域，特别涉及一种覆膜固体泡排剂及其制备方法。
背景技术
气井泡沫排水采气是天然气井开采中后期常见的一种排水采气工艺，其使用泡排剂使井下积液发泡后可大幅度降低积液密度，同时改变积液表面性能，从而降低积液从井下排出的难度。
现有固体泡排剂产品在使用过程中易产生受潮现象，且在加入气井后受井筒粘附水膜影响会立即出现少量溶解情况，导致泡排剂粘附性大幅度加强而粘附于管壁，进而出现堵塞、反冲等一系列问题。对于部分气井来说，固体泡排剂尽可能进入更深的井下是产生更好效果的关键，现有固体泡排剂在遇到井筒内水流后溶解速度会大幅度加快，很难达到井底，而即使少量达到井底，其浓度也会大打折扣而难以产生较好的泡排效果。
发明内容
本发明提供一种覆膜固体泡排剂，以解决气井固体泡沫排水采气工艺中的固体泡排剂易潮解、堵塞、低效的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
本申请提供一种覆膜固体泡排剂，按原料总重量的百分含量计，包括以下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱40-50％、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱10-20％、苯甲酸钠10-20％、聚乙二醇5-10％与聚乙烯醇5-10％。
本发明相较于现有技术具有以下有益效果：本发明覆膜固体泡排剂大幅度加强了固体泡排剂的抗潮能力；大幅度增加了固体泡排剂在井筒内的缓溶效能，所选材料表面张力低、发泡能力强、稳泡效果好、携液能力强，性能优良；月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱主要起到发泡、稳泡作用；苯甲酸钠使泡排剂溶解时间明显延长，同时增加了覆膜过程膜体与泡排剂的混合稳定性；聚乙二醇是一种优异的粘合剂；聚乙烯醇是覆膜的主要材料，具有优异的低温稳定性，同时水溶性优异。
可选地，所述聚乙二醇的聚合度为5500-6500。
可选地，所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，溶解度为86-90％。
本申请还提供一种覆膜固体泡排剂的制备方法，包括以下步骤：
A、按原料总重量的百分含量计，称取如下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱40-50％、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱10-20％、苯甲酸钠10-20％、聚乙二醇5-10％与聚乙烯醇5-10％，备用；
B、将月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与苯甲酸钠加入物料混合器中，温度控制为105-115℃，恒温混合1-1.5h，然后加入聚乙二醇继续混合5-10min，将混合物料自然冷却至60-70℃，进入成型机中成型，在成型物料中加入聚乙烯醇，并在恒温160-165℃的成膜机中，固定并保持30-40s，得到本发明覆膜固体泡排剂。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
A、称取如下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱40g、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱10g、苯甲酸钠10g、聚乙二醇5g与聚乙烯醇5g，备用；聚乙二醇的聚合度为5500，聚乙烯醇的聚合度为1650，溶解度为86％；
B、将月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与苯甲酸钠加入物料混合器中，温度控制为105℃，恒温混合1h，然后加入聚乙二醇继续混合5min，将混合物料自然冷却至60℃，进入成型机中成型，在成型物料中加入聚乙烯醇，并在恒温160℃的成膜机中，固定并保持30s，得到本发明覆膜固体泡排剂。
实施例2
A、称取如下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱45g、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱15g、苯甲酸钠15g、聚乙二醇8g与聚乙烯醇8g，备用；聚乙二醇的聚合度为6000，聚乙烯醇的聚合度为1700，溶解度为88％；
B、将月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与苯甲酸钠加入物料混合器中，温度控制为110℃，恒温混合1.2h，然后加入聚乙二醇继续混合8min，将混合物料自然冷却至65℃，进入成型机中成型，在成型物料中加入聚乙烯醇，并在恒温163℃的成膜机中，固定并保持35s，得到本发明覆膜固体泡排剂。
实施例3
A、称取如下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱50g、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱20g、苯甲酸钠20g、聚乙二醇10g与聚乙烯醇10g，备用；聚乙二醇的聚合度为6500，聚乙烯醇的聚合度为1750，溶解度为90％；
B、将月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与苯甲酸钠加入物料混合器中，温度控制为115℃，恒温混合1.5h，然后加入聚乙二醇继续混合10min，将混合物料自然冷却至70℃，进入成型机中成型，在成型物料中加入聚乙烯醇，并在恒温165℃的成膜机中，固定并保持40s，得到本发明覆膜固体泡排剂。
实施例4
A、称取如下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱45g、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱11g、苯甲酸钠20g、聚乙二醇7g与聚乙烯醇8g，备用；聚乙二醇的聚合度为6300，聚乙烯醇的聚合度为1710，溶解度为87％；
B、将月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与苯甲酸钠加入物料混合器中，温度控制为108℃，恒温混合1.2h，然后加入聚乙二醇继续混合6min，将混合物料自然冷却至65℃，进入成型机中成型，在成型物料中加入聚乙烯醇，并在恒温163℃的成膜机中，固定并保持38s，得到本发明覆膜固体泡排剂。
实施例5
A、称取如下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱48g、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱18g、苯甲酸钠18g、聚乙二醇8g与聚乙烯醇8g，备用；聚乙二醇的聚合度为6300，聚乙烯醇的聚合度为1740，溶解度为90％；
B、将月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与苯甲酸钠加入物料混合器中，温度控制为108℃，恒温混合1.4h，然后加入聚乙二醇继续混合8min，将混合物料自然冷却至68℃，进入成型机中成型，在成型物料中加入聚乙烯醇，并在恒温164℃的成膜机中，固定并保持38s，得到本发明覆膜固体泡排剂。
实施例6
A、称取如下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱47g、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱18g、苯甲酸钠17g、聚乙二醇10g与聚乙烯醇10g，备用；聚乙二醇的聚合度为6500，聚乙烯醇的聚合度为1750，溶解度为86％；
B、将月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与苯甲酸钠加入物料混合器中，温度控制为115℃，恒温混合1.5h，然后加入聚乙二醇继续混合8min，将混合物料自然冷却至65℃，进入成型机中成型，在成型物料中加入聚乙烯醇，并在恒温163℃的成膜机中，固定并保持40s，得到本发明覆膜固体泡排剂。
试验实施例
1)抗吸潮测试
在完全无保护、湿度50％～80％、温度25～35℃室内环境下，将实施例2制备得到的覆膜固体泡排剂静置于试验台面，观察1d、3d、10d时间情况下的表面吸潮变化情况，同时测试的泡排剂还有成都华阳兴华化工有限公司的常规型固体泡排剂XHG-10，测试结果见下表1。
表1
通过表1可知，实施例制备得到的覆膜固体泡排剂抗吸潮能力大幅度优于常规泡排剂。
2)溶解性测试
称取实施例2制备得到的覆膜固体泡排剂150g，放入装有2L 60℃蒸馏水的2L烧杯中，将烧杯静置与60℃烘箱，观察1h、8h、24h时间情况下的溶解情况，同时测试的泡排剂还有成都华阳兴华化工有限公司的常规型固体泡排剂XHG-10，测试结果见下表2。
表2
通过表2可知，实施例2制备得到的覆膜固体泡排剂溶解速度较常规固体泡排剂得到明显减缓，更慢的溶解速度有利于固体泡排剂进入更深的井下，且不易在入井后粘附于井壁。
3)表面张力测试
矿化水：矿化水中含有氯化钠40g/L、氯化钙8g/L、氯化镁2g/L。实施例2制备得到的覆膜固体泡排剂与矿化水配制成质量分数为0.5％的水溶液，取250mL配制的水溶液，在30℃、常压条件下采用圆环法进行表面张力测试；同时测定的泡排剂还有成都华阳兴华化工有限公司的常规型固体泡排剂XHG-10，测定结果见下表3。
表3
| 产品型号 | 覆膜固体泡排剂 | 常规固体泡排剂 |
| 表面张力，mN/m | 32.2 | 32.4 |
通过表3可知，实施例2制备得到的覆膜固体泡排剂表面张力总体与常规泡排剂相当，可达到常规固体泡排剂的降低表面张力效果。
4)发泡效果测定
矿化水：矿化水中含有氯化钠40g/L、氯化钙8g/L、氯化镁2g/L。实施例2制备得到的覆膜固体泡排剂与矿化水配制成质量分数为0.5％的水溶液；取250mL配制的水溶液，在80℃、常压条件下进行罗氏泡沫试验,测定发泡高度及10min泡高；同时测定的泡排剂还有成都华阳兴华化工有限公司的常规型固体泡排剂XHG-10，测定结果见下表4。
表4
| 产品型号 | 覆膜固体泡排剂 | 常规型泡排剂 |
| 发泡高度，mm | 202 | 198 |
| 10min泡高，mm | 165 | 163 |
通过表4可知，实施例2制备得到的覆膜固体泡排剂发泡效果总体与常规泡排剂相当，可达到常规固体泡排剂的发泡效果。
5)携液效能测定
矿化水：矿化水中含有氯化钠40g/L、氯化钙8g/L、氯化镁2g/L。实施例2制备得到的覆膜固体泡排剂与矿化水配制成质量分数为0.5％的水溶液；取250mL配制的水溶液，在80℃、常压条件下测定携液量，具体测定方法为：关闭罗氏泡沫仪下端考克，将溶液倒入罗氏泡沫仪中，连接集液管，集液管连接到2L的量杯，开启罗氏泡沫仪下端考克并通入5L/min的空气气流发泡，携液时间15min，将15min所带出的液收集后计量，得到携液量；同时测定的泡排剂还有成都华阳兴华化工有限公司的常规型固体泡排剂XHG-10，测定结果见下表5。
表5
| 产品型号 | 覆膜固体泡排剂 | 常规固体泡排剂 |
| 携液量，ml/15min | 226 | 225 |
通过表5可知，实施例2制备的覆膜固体泡排剂携液总体与常规泡排剂相当，可达到常规固体泡排剂的携液效果。
综上，本申请制备的覆膜固体泡排剂填补了国内覆膜固体泡排剂的空白；大幅度加强了固体泡排剂的抗潮能力；大幅度增加了固体泡排剂在井筒内的缓溶效能，所选材料表面张力低、发泡能力强、稳泡效果好、携液能力强，性能优良；不同烷酸甜菜碱主要起到发泡、稳泡作用；苯甲酸钠使泡排剂溶解时间明显延长，同时增加了覆膜过程膜体与泡排剂的混合稳定性；聚乙二醇是一种优异的粘合剂；聚乙烯醇是覆膜的主要材料，具有优异的低温稳定性，同时水溶性优异。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明记载的技术范围内，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以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种覆膜固体泡排剂，其特征在于，按原料总重量的百分含量计，包括以下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱40-50％、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱10-20％、苯甲酸钠10-20％、聚乙二醇5-10％与聚乙烯醇5-10％。
2.根据权利要求1所述的一种覆膜固体泡排剂，其特征在于，所述聚乙二醇的聚合度为5500-6500。
3.根据权利要求1所述的一种覆膜固体泡排剂，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度为1650-1750，溶解度为86-90％。
4.一种覆膜固体泡排剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、按原料总重量的百分含量计，称取如下原料：月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱40-50％、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱10-20％、苯甲酸钠10-20％、聚乙二醇5-10％与聚乙烯醇5-10％，备用；
B、将月桂酸酰胺丙基二甲基甜菜碱、椰油酸酰胺丙基二甲基甜菜碱与苯甲酸钠加入物料混合器中，温度控制为105-115℃，恒温混合1-1.5h，然后加入聚乙二醇继续混合5-10min，将混合物料自然冷却至60-70℃，进入成型机中成型，在成型物料中加入聚乙烯醇，并在恒温160-165℃的成膜机中，固定并保持30-40s，得到本发明覆膜固体泡排剂。
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