一种耐盐、抗甲醇泡排剂

摘要

本发明涉及一种耐盐、抗甲醇泡排剂，各组分按重量百分比含量如下：椰油酰胺丙基甜菜碱20～40％、氧化胺45～65％、α-烯基磺酸盐5～20％、三乙醇胺5～15％、氟碳表面活性剂0.2～2％、甲醇0～5％、合计100％；解决了高矿化度、注甲醇气井排水采气的问题，确保气井连续稳定生产，提高开井时率。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于天然气井排水采气，同时具有泡沫、分散、减阻、抗盐、抗甲醇能力的耐盐、抗甲醇泡排剂。

背景技术：

泡沫排水采气是近年来国内外迅速发展起来的一种排水采气技术，其本质属于化学排水，是利用表面活性剂中的起泡性而发展起来的一种新技术。其原理是利用天然气和溶于井内液体的泡沫剂的作用，形成连续上升的泡沫柱，从井内携带出液体和混在其中的固体颗粒，通过向井底矿化水中引入一些具有特殊功能的表面活性剂和高分子聚合物，借助于天然气流的搅拌，与井底积液充分接触，产生大量的较稳定的低密度的含水泡沫，使其在气液两相混合垂直流动过程中，产生泡沫、分散、减阻、洗涤等多种物理-化学效应，减少井筒中“滑脱损失”，提高气流垂直举液能力，达到排水采气的目的。在排液工艺技术系列中，泡排工艺以其施工方便、设备简单、施工方便、成本低、适用井深范围大、不影响气井正常生产、廉价高效等优点。泡沫排水采气技术对于低压、小产量的气水井，具有施工容易、收效快、成本低、不影响气井的日常生产等优点，日益受到国内外的普遍关注。泡沫排水能否取得成功，在很大程度上取决于所用起泡剂的性能，因此必须建立有效的泡排剂评价技术，对泡排剂进行优化选择。

发明内容：

本发明的目的是研制一种耐盐、抗甲醇泡排剂，无毒并具有良好的生物降解性能，与地层液体的配伍性能良好，提高采收率的同时具有保护储层的功能。

通过大量的资料工作和前期实验研究工作，确定在合成或复合抗甲醇、抗高矿化度泡排剂体系时，主要依照以下路线：

①在耐盐性能、抗甲醇方面：尽量选用两性、非离子表面活性剂，以及对电解质不敏感的磺酸、乙酸盐活性基团，或者利用含有酰胺基团表面活性剂等。

②利用不同表面活性剂之间的协同效应设计耐甲醇、耐盐的表面活性剂复合物体系。

单一的表面活性剂很难完全满足应用领域的所有性能要求，必须通过和其它表面活性剂进行复配，利用不同表面活性剂间的协同效应，来充分满足应用的要求，解决复杂多变的应用环境提出的各种性能问题。所述的耐盐、抗甲醇泡排剂各组分按重量百分比含量如下：

起泡剂：

椰油酰胺丙基甜菜碱：    20～40％

氧化胺：                45～65％

α-烯基磺酸盐(AOS)：    5～20％

稳泡剂：

三乙醇胺：              5～15％

氟碳表面活性剂：        0.2～2％

甲醇                    0～5％

合计100％

发明效果：

本发明的有益效果是：研制应用了一种耐盐、抗甲醇泡排剂，解决了高矿化度、注甲醇气井排水采气的问题，确保气井连续稳定生产，提高开井时率。

具体实施方式

泡排剂的评价主要进行两个方面的内容，即泡排剂发泡力及稳泡能力的评价测定以及泡排剂携液量的测定。

发泡剂发泡力及稳泡能力性能评价：Ross-Miles法(罗氏米尔法)

起泡剂携液量的测定：将一定流速的气体通入试液，形成泡沫。测定一定时间后泡沫携带出的液体(甲醇、油和水)的体积数，作为发泡剂携液能力的量度。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

实施例1

本实施例泡沫排水剂(代号SY-1)中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基甜菜碱：20％

氧化胺：            65％

α-烯基磺酸盐(AOS)：5％

三乙醇胺：          9.8％

氟碳表面活性剂：    0.2％

甲醇                0

合计                100％

实施例2

本实施例泡沫排水剂(代号SY-2)中各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基甜菜碱：25％

氧化胺：            55％

α-烯基磺酸盐(AOS)：10％

三乙醇胺：          7.0％

氟碳表面活性剂：    0.5％

甲醇                2.5％

合计                100％

实施例3

本实施例泡沫排水剂中(代号SY-3)各原料组分的用量如下：

椰油酰胺丙基甜菜碱：35％

氧化胺：            45％

α-烯基磺酸盐(AOS)：12％

三乙醇胺：          5.0％

氟碳表面活性剂：    0.7％

甲醇：              2.3％

合计                100％

(1)实验模拟水样测试

实验室配置矿化度分别为20000mg/L、80000mg/L、130000mg/L模拟矿化水，进行实验室测试。

a.20000mg/L的矿化水：分别称取1.73g氯化钙(CaCl₂)，1.17g氯化镁(MgCl₂)，5.27g硫酸钠(Na₂SO₄)，11.83g氯化钠(NaCl)于烧杯中，用蒸馏水溶解稀释至总体积为1L。总矿化度为20000mg/L(所用试剂均为化学纯)。

b.80000mg/L的矿化水：分别称取6.93g氯化钙(CaCl₂)，4.67g氯化镁(MgCl₂)，21.07g硫酸钠(Na₂SO₄)，47.33g氯化钠(NaCl)于烧杯中，用蒸馏水溶解稀释至总体积为1L。总矿化度为80000mg/L(所用试剂均为化学纯)。

c.130000mg/L的矿化水：分别称取11.27g氯化钙(CaCl₂)，7.58g氯化镁(MgCl₂)，34.24g硫酸钠(Na₂SO₄)，76.91g氯化钠(NaCl)于烧杯中，用蒸馏水溶解稀释至总体积为1L。总矿化度为130000mg/L(所用试剂均为化学纯)。

实验数据记录：

表1在70℃下的对比实验数据(凝析油不同加量)

表2在70℃下的对比实验数据(甲醇不同加量)

由表1、表2可以看出：模拟水的矿化度、甲醇含量、凝析油含量对泡沫排水剂均有一定的影响。在70℃、不含油和不含甲醇的条件下，当药剂浓度为5‰时，三种药剂对模拟矿化水均有较强的发泡和携液能力，其携液能力均达到80％以上。对于含甲醇或凝析油20％的矿化水，也具有较好的起泡能力，其携液能力也能达到75％以上；对于含甲醇40％的矿化水，也具有好的起泡能力，其携液能力也能达到70％以上。

(2)某天然气井地层水测试

①对生产现场的地层水水样进行分析，分析得出该地层水还含甲醇50％。

结果见表3。

表3气井地层水样分析结果

②测试数据结果见表4。

表4对某天然气井地层水起泡能力以及携液量测定(70℃)

(3)对某天然气井地层水的对比试验

用上述某天然气井地层水，实验室在相同的实验条件下，对比SY-2、HG-1、SC-B型三种泡排剂在气井地层水中的起泡力和携液能力。实验数据如表5所示：

表5在地层水中SY-2、HG-1、SC-B型的对比实验数据(70℃)

(4)泡排剂的配伍性试验

分别考察该泡排剂对于不同矿化度、甲醇、凝析油含量的配伍性的影响。实验结果见表6-表8。

表6矿化度配伍试验

  矿化度(10⁴mg/L)  0.5  2.0  5.0  8.0  10.0  配伍情况  无沉淀  无沉淀  无沉淀  无沉淀  无沉淀

注：泡排剂浓度2％；测试温度70～75℃；测试时间12h。

表7甲醇配伍试验

  甲醇含量  (％)  10  20  30  40  50  配伍情况  无沉淀  无沉淀  无沉淀  无沉淀  无沉淀

注：测试介质：矿化水+甲醇；泡排剂浓度2％；测试温度70～75℃；测试时间12h。

表8凝析油配伍试验

  凝析油含量  (％)  5  10  15  20  25  配伍情况  无沉淀  无沉淀  无沉淀  无沉淀  无沉淀

注：测试介质：矿化水+凝析油；泡排剂浓度2％；测试温度70～75℃；测试时间12h。

通过配伍试验可以分析，该泡排剂与甲醇，矿化度水及气田地层水有良好的配伍性，无沉淀现象发生。