CN104498013A - 一种自起泡型泡沫排水剂及其制备方法 - Google Patents

一种自起泡型泡沫排水剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自起泡型泡沫排水剂，它由下述重量份的原料组成：无患子皂苷：20～40；脂肪酸甲酯磺酸钠：8～25；羟基亚乙基二膦酸：8～25；碳酸氢钠：10～30；酒石酸：10～30。制备方法包括以下步骤：S1.称量：按上述配比称取各原料，备用；S2.干燥：将称量好的各原料干燥至含水量<3%；S3.压制：将干燥后的各原料加入混料机中，搅拌4～8min后转入液压机压制成圆棒状固体，即制得自起泡型泡沫排水剂。本发明的自起泡型泡沫排水剂解决水淹气井或地层能力较弱的天然气井泡沫排水采气工艺需要，具有“气举+泡排剂”双重功效，自身发泡性能强、携液率高、见效快；制备方法操作简单、制备方便、生产成本低，绿色环保、适用于工厂化大规模生产。

Description

一种自起泡型泡沫排水剂及其制备方法
技术领域
本发明属于油田化学技术领域，具体涉及用于水淹气井泡沫排水复活工艺中所用的一种自起泡型泡沫排水剂及其制备方法。
背景技术
天然气井在开采的中后期，由于气井自身能量下降，地层水也伴随天然气进入井筒，在井底或近井地带聚积，造成气井的产气量下降并随着地层水在井筒的增加，气井在开采一段时间后被水淹死，无法开采。
目前，为了解决气井因地层水影响生产的问题，采用的方法是加注发泡剂，或通过油管投入发泡棒或发泡球，将井底积液泡沫化从而利用较低的天然气流量就能够将积液排除，预防气井被水淹。但随着气井自身能量的下降，气体流速达不到举升泡沫能力，气井无法正常排液，使得部分老井被地层水淹死。针对被地层水淹死的老井，目前的各气田采用“气举+泡排剂”复合工艺进行气井复产。而气举工艺是用专用的气举车向油、套环空注入高压气体或者是借用邻近高压气井的天然气注入油、套环空，将井筒中的地层水举出地面。然而采用气举车或借用高压气井天然气，复活一口井的费均较高、时间长，少则几万，多则几十万。并且被复活后的气井在生产一段时间后，如不及时排出井筒积液，又很容易被淹死。因此，急需开发一种具有“气举+泡排剂”双重功效的自起泡型泡沫排水剂。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自起泡型泡沫排水剂，该自起泡型泡沫排水剂解决水淹气井或地层能力较弱的天然气井泡沫排水采气工艺需要，具有“气举+泡排剂”双重功效，自身发泡性能强、携液率高、见效快；
本发明的另一目的在于提供一种自起泡型泡沫排水剂的制备方法，该方法操作简单、制备方便、生产成本低，绿色环保、适用于工厂化大规模生产。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种自起泡型泡沫排水剂，它由下述重量份的原料组成：
无患子皂苷：20～40；          脂肪酸甲酯磺酸钠：8～25；
羟基亚乙基二膦酸：8～25；     碳酸氢钠：10～30；
酒石酸：10～30。
进一步地，它由下述重量份的原料组成：
无患子皂苷：25～35；         脂肪酸甲酯磺酸钠：10～20；
羟基亚乙基二膦酸：10～20；   碳酸氢钠：18～25；
酒石酸：18～23。
作为优选地，它由下述重量份的原料组成：
无患子皂苷：30；         脂肪酸甲酯磺酸钠：15；
羟基亚乙基二膦酸：15；   碳酸氢钠：20；
酒石酸：20。
上述自起泡型泡沫排水剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配比称取各原料，备用；
S2.干燥：将称量好的各原料在100～110℃温度下干燥至含水量<3％；
S3.压制：将干燥后的各原料加入混料机中，搅拌4～8min后转入液压机压制成圆棒状固体，即制得自起泡型泡沫排水剂。
本发明具有以下优点：
(1)本发明的自起泡型泡沫排水剂在加入井筒后，产品溶于水后，碳酸氢钠和酒石酸组分发生分解，产生大量气体；无患子皂苷降低地层水的表面张力，使地层水更容易起泡。在两者的作用下，产生的气体一方面对井筒内的地层水进行搅动，使得地层水在井筒内高度发泡，降低地层水在井筒中的密度。另一方面将大量含水泡沫举升到地面，降低井筒内地层水对产层的压力，让产层中的天然气顺利进入井筒，推动地层水，使地层水源源不断的带出井筒。从而实现“气举+泡沫”双重功效；且自起泡型泡沫排水剂自身发泡性能强、携液率高、见效快；
(2)采用本发明自起泡型泡沫排水剂复活气井的成本低，根据统计复活一口井在1000元左右，并且采用自起泡型泡沫排水剂复活后的气井，只需定期按泡沫排水剂制度，补充少量(0.5％左右)泡沫排水剂即可防止气井再次被水淹死，实现气井连续生产。
(3)本发明自起泡型泡沫排水剂的制备方法操作简单、制备方便、生产成本低，绿色环保、适用于工厂化大规模生产。
附图说明
图1为环浅X井现场应用效果图；
图2为苏东X井复产前后生产曲线图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1：一种自起泡型泡沫排水剂，它由下述重量份的原料组成：无患子皂苷：20；脂肪酸甲酯磺酸钠：8；羟基亚乙基二膦酸：8；碳酸氢钠：10；酒石酸：10。
上述自起泡型泡沫排水剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配比称取各原料，备用；
S2.干燥：将称量好的各原料在100℃温度下干燥至含水量为2％；
S3.压制：将干燥后的各原料加入混料机中，搅拌4min后转入液压机压制成圆棒状固体，即制得自起泡型泡沫排水剂。
实施例2：一种自起泡型泡沫排水剂，它由下述重量份的原料组成：无患子皂苷：40；脂肪酸甲酯磺酸钠：25；羟基亚乙基二膦酸：25；碳酸氢钠：30；酒石酸：30。
上述自起泡型泡沫排水剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配比称取各原料，备用；
S2.干燥：将称量好的各原料在110℃温度下干燥至含水量为1.3％；
S3.压制：将干燥后的各原料加入混料机中，搅拌8min后转入液压机压制成圆棒状固体，即制得自起泡型泡沫排水剂。
实施例3：一种自起泡型泡沫排水剂，它由下述重量份的原料组成：无患子皂苷：25；脂肪酸甲酯磺酸钠：10；羟基亚乙基二膦酸：10；碳酸氢钠：18；酒石酸：18。
上述自起泡型泡沫排水剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配比称取各原料，备用；
S2.干燥：将称量好的各原料在102℃温度下干燥至含水量为2.8％；
S3.压制：将干燥后的各原料加入混料机中，搅拌5min后转入液压机压制成圆棒状固体，即制得自起泡型泡沫排水剂。
实施例4：一种自起泡型泡沫排水剂，它由下述重量份的原料组成：无患子皂苷：35；脂肪酸甲酯磺酸钠：20；羟基亚乙基二膦酸：20；碳酸氢钠：25；酒石酸：18～23。
上述自起泡型泡沫排水剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配比称取各原料，备用；
S2.干燥：将称量好的各原料在105℃温度下干燥至含水量为2.3％；
S3.压制：将干燥后的各原料加入混料机中，搅拌6min后转入液压机压制成圆棒状固体，即制得自起泡型泡沫排水剂。
实施例5：一种自起泡型泡沫排水剂，它由下述重量份的原料组成：无患子皂苷：30；脂肪酸甲酯磺酸钠：15；羟基亚乙基二膦酸：15；碳酸氢钠：20；酒石酸：20。
上述自起泡型泡沫排水剂的制备方法，它包括以下步骤：
S1.称量：按上述配比称取各原料，备用；
S2.干燥：将称量好的各原料在108℃温度下干燥至含水量为2％；
S3.压制：将干燥后的各原料加入混料机中，搅拌7min后转入液压机压制成圆棒状固体，即制得自起泡型泡沫排水剂。
以下通过实验说明本发明的有益效果：
一、性能对比测试
(1)测试对象：实验组为实施例1-5，对照组为UT-4油气田用固体泡沫排水剂(生产厂商：成都孚吉科技有限公司)
(2)测试指标：发泡性能、携液率；
(3)测试方法：
A.发泡性能：在内径为100mm、高度为1500mm的圆柱玻璃管(底部封口)中，加入200ml的90℃自来水，然后加入一定量的自起泡泡沫排水剂，在静止条件下观察2min后，玻璃内泡沫的高度，即为泡沫排水剂自身发泡力。
B.携液率：按SY/T5761-1995标准中规定的方法测试期携液率。
(4)测试结果：如表1、表2所示：
表1：传统泡排剂与自起泡型泡沫排水剂发泡性能测试结果
表2：传统泡排剂与自起泡型泡沫排水剂携液率测试结果
由表1、表2可知，传统泡沫排水剂无发泡性能、携液率为0％，而本发明的自起泡型泡沫排水剂具有自身发泡性能强、携液率高的性能。
二、现场应用效果实验
1.环浅X井应用效果
(1)实验对象：环浅X井，为重庆市某气矿井，异常情况：该井生产到2014年4月1日时，气井的油、套压差明显增大，套压上涨到2MPa，产水量由原来的0.2m3/d下降到0m3/d，产气井量也下降到0.7×104m3/d。分析主要原因是，该井的井筒中积液较多，大量积液在进入井筒并形成一定高度的液柱，对天然气造成了阻碍。
(2)实验时间：2014年4月1日至2014年4月26日；
(3)实验方法：于2014年4月12日投加本发明的自起泡型泡沫排水剂5kg；
(4)实验结果：如图1和表3所示
表3：环浅X井复产前后对比表
由表1和图1可知：经过投加本发明的自起泡型泡沫排水剂，该井的油压、产水量、产气量得到了显著的提高。
2.苏东X井应用效果
(1)实验对象：环浅X井，位于内蒙古乌审旗，苏里格气田，异常情况：该井生产至2014年5月份时，由于气井自身无法排出井筒中的积液，生产到5月28日时，气井被地层水“淹死”，日产气量由3000m3/d下到0m3/d，并开井。分析其原因是：该井油压较低只有2MPa，气井地层渗透性也较差，进入井筒内的积液没有及时被排出，堆积在井筒内，随着时间的延长，井筒内的积液越来越多，最后井筒液柱的压力大于了地层天然气的推动力，封住了地层天然气。
(2)实验时间：2014年6月1日至2014年7月3日；
(3)实验方法：复产措施为井口分三次(每天一次)投加本发明的自起泡型泡沫排水剂，每次投加15根(12kg)进行复产措施。在该制度下连续三天采取复产措施。在该制度下连续三天采取复产措施。复产成功后，考虑到气井自身能量较弱，需要进行加注液体泡排辅助带液，所以该井定期按5kg/次(每两天加注一次)加注液体泡排剂稳定生产。
(4)实验结果：如图2和表4所示
表4：苏东X井复产前后对比表
由表4和图2可知：连续三天采取复产措施后，气井瞬时产量由20m3/h上升至400m3/h。目产气量达到9600m3/d，说明气井复产成功。
3.重庆市某井
(1)异常情况：该井2009年6月22日压力计下至井深2831.00m实测推算至中部井深3520.00mm，底层压力14.825MPa，实测液面深度1937.00m，井口油压为1.0MPa，日产气为0.1×104m3/d，生产非常困难，通过多次放喷提液，油套同步快速下降，同时井下积液较多，严重影响生产。
(2)采取措施：于2009年12月2日第一次向该井油管投加本发明的自起泡型泡沫排水剂1.5kg，2009年12月17日第二次向油管投加本发明的自起泡型泡沫排水剂6kg，2010年01月14日第三次型油管投加本发明的自起泡型泡沫排水剂2.5kg，共计10kg自起泡型泡沫排水剂。
(3)应用效果：
A.生产油套压分别从油压0.64MPa、套压0.66MPa上升为套压8.10MPa、油压8.10MPa；
B.日产气量由0.1×104m3/d上升为0.6×104m3/d，日增产气量0.5×104m3/d；
C.投棒后累计排液30m3。
4.四川省达州市某井
(1)异常情况：该井位于四川省达州市境内，构造位于檀木场区快、刘家坝高点南段轴部偏西翼，该井于2009年11月18日开钻，完钻层为石炭系，于2010年9月16日投产。该井投产后产气量从9月17日的16.9×104m3/d迅速降至9月21日的6.1×104m3/d，气候产气量维持在6×104m3/d左右生产至10月10日。气井投产后迅速产水，9月20日取水样做全分析即为底层水。该井从2010年10月10日开始，产气量又出现下降趋势，至10月18日产气量降至2.2×104m3/d，10月19日将井下节流器取出，但该井生产情况进一步恶化，至10月21日产气量降为零。通过关井复压后，气井导入生产一天后便无产量，被迫只能间歇生产。由于气井产水量较大，采取放空提液的方式只能使井底情况恶化，于是作业区对该井关井复压。
(2)采取措施：2010年11月3日对该井进行泡排加注实验，每天早晚两次向气井本发明的自起泡型泡沫排水剂48根(33.5kg)。
(3)应用效果：气井每次开井能连续生产4到5天，产气量上涨到4.8×104m3/d，效果显著。
5.重庆市垫江县某井
(1)异常情况：该井在2011年5月7日前加注泡排剂为：每三天加注泡排剂一次，每次加注4公斤，与水的稀释比例为1:20，分早晚两次各加注2公斤；在关井复压时向油管投放UT-4固体泡排剂9根。由于之前气井通过关井复压后，放喷提液，气井能勉强维持生产，可连续带液，后期停止加注泡排剂。该井生产到2011年初时，气井体现初生产带液不连续，随着生产时间的延长油套压逐步增大，生产情况不稳定。
(2)采取措施：2011年5月7日记录前日生产套压4.80MPa、生产油压1.34MPa、日产气量0.5757×104m3/d、产气量0.1m3；由于之前长期加注常规泡排棒没有将井筒中的积液带出，油套压差在逐步增大，考虑靠气井当前的产气量不能将井筒的积液带出。通过多次向油管投加本发明的自起泡型泡沫排水剂后，将井筒积液彻底带出；2011年5月11日记录生产套压3.70MPa、生产油压1.42MPa气井产气量在1.0×104m3/d、产水量0.2m3。根据气井生产情况，初步制定本发明的自起泡型泡沫排水剂5kg/次。
(3)应用效果：
A.生产油套压差从3.36MPa下降至2.28MPa，缩小油套压差1.1MPa；
B.日产气量由0.57×104m3/d上升至1.0×104m3/d，日增产气量0.43×104m3/d；
C.日产水量从0.1m3/d上升至0.2m3/d。

Claims (4)

1.一种自起泡型泡沫排水剂，其特征在于，它由下述重量份的原料组成：
  无患子皂苷：     20～40；       脂肪酸甲酯磺酸钠：   8～25；
  羟基亚乙基二膦酸： 8～25；      碳酸氢钠：          10～30；
  酒石酸：           10～30。
2.如权利要求1所述的一种自起泡型泡沫排水剂，其特征在于，它由下述重量份的原料组成：
  无患子皂苷：     25～35；       脂肪酸甲酯磺酸钠：     10～20；
  羟基亚乙基二膦酸： 10～20；      碳酸氢钠：            18～25；
  酒石酸：           18～23。
3.如权利要求1所述的一种自起泡型泡沫排水剂，其特征在于，它由下述重量份的原料组成：
  无患子皂苷：        30；       脂肪酸甲酯磺酸钠：   15；
  羟基亚乙基二膦酸：  15；       碳酸氢钠：           20；
  酒石酸：            20。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的自起泡型泡沫排水剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
S1. 称量：按上述配比称取各原料，备用；
S2. 干燥：将称量好的各原料在100～110℃温度下干燥至含水量<3%；
S3. 压制：将干燥后的各原料加入混料机中，搅拌4～8min后转入液压机压制成圆棒状固体，即制得自起泡型泡沫排水剂。
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