神木气田耐油耐盐泡排剂的研制及性能评价

摘要

本课题研究了烃类对发泡剂泡沫性能的影响机理以及发泡剂的乳化机理，得出只有形成假性乳液发泡剂才能在烃类条件下发泡。只有当体系的浸入系数E＞0，铺展系数S＜0，桥接系数B＜0时，才能形成稳定的油桥，使得泡沫性能稳定。通过实验测试，得出耐盐耐油发泡剂一般具有如下特征：低表面张力、混合碳链，碳数在8~12之间或者C8到C12疏水链数量占多数、亲水基团半径较小，亲水基团亲水性较强，优先选择两性表面活性剂。 用叔胺K2、叔胺K3、叔胺K4和3-氯-2-羟基丙磺酸钠合成发泡剂甜菜碱T5，用叔胺K1、叔胺K2、叔胺A1和叔胺A2合成发泡剂氧化胺Y2，通过表面张力仪测定不同浓度下两种发泡剂的表面张力，得出临界胶束浓度(CMC)和相应的表面张力(γCMC)。通过傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪表征合成的发泡剂甜菜碱T5和氧化胺Y2的结构，经过分析，实验合成的两种发泡剂是目标产物。 优化了合成条件，甜菜碱T5的最佳合成条件为：叔胺与3-氯-2-羟基丙磺酸钠配比为1:1.1，反应时间为6h，反应温度为85℃；氧化胺Y2的最佳合成条件为：催化剂乙二胺四乙酸二钠用量为1.6%，氧化剂的滴加时间为30min，叔胺与氧化剂摩尔比为1:1.2，反应温度为80℃，反应时间为6h。 优化了两种发泡剂的碳链组成并确定了两种发泡剂的合成配方；分别对两种发泡剂进行复配优化，CQF-4-1#泡排剂的原液配方为：甜菜碱T5中加入0.3%（w）氟碳表面活性剂FS500和1%（w）稳泡剂椰子油脂肪酸二甲醇酰胺（6501）；CQF-4-2#泡排剂的原液配方为：氧化胺Y2中加入0.4%（w）氟碳表面活性剂FS500和1.5%（w）稳泡剂6501，其在100000mg/L矿化水+30%（φ）凝析油条件下的携液率分别为80%、78%。应用于神木气田凝析油含量较高的采气二厂作业六区，进行19口试验井为期36天的试验，试验期间实际投入泡排剂共4.725吨，平均每口井投入10桶纯泡排剂，19口井中17口井泡排措施有效，CQF-4泡排剂措施有效率达89.5%，加注前后日均产气量从原来的0.7233×104m3增至0.7722×104m3，日均增产气量0.0489×104m3，增产效果显著。

目录

1 绪论

1.1 泡沫排水采气工艺

1.2 泡沫体系

1.3 泡沫的稳定性研究

1.4 消泡过程

1.5 烃类对泡沫性能的影响机理

1.6 表面活性剂结构对泡沫性能的影响

1.7 课题研究的意义内容

2 发泡剂性能评价与结构优化

2.1 测试方法与过程

2.2 发泡剂结构优化

2.3 泡沫状态

2.4 耐盐耐油发泡剂结构特点

3 耐盐耐油发泡剂合成与结构表征

3.1 试剂与仪器

3.2 甜菜碱K5的合成

3.3 氧化胺Y2的合成

3.4 本章小结

4 耐油耐盐发泡剂复配优化与性能评价

4.1 发泡剂甜菜碱T5

4.2 发泡剂氧化胺Y2

5 耐油耐盐泡排剂现场应用

5.1 试验概况

5.2 19口井试验情况

5.3 试验前后数据对比

5.4 试验中出现问题及取得认识

6 结论与进一步工作

6.1 结论

6.2 进一步工作

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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