CN106753303B - 一种气井用抗油缓释固体泡沫排水剂、其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气井用抗油缓释固体泡沫排水剂、其制备方法及应用，目的在于解决现有固体泡沫排水井溶解速度较快，易引起泡排剂局部浓度偏高，造成药剂浪费，且无法较好应用于气田产出水高凝析油、高矿化度、高温度井下条件下的问题。本发明的气井用抗油缓释固体泡沫排水剂，在90℃地层水条件下，溶解时间超过72小时，药剂有效期长；抗凝析油能力≥50%，抗温能力≥120℃，抗矿化度能力达250000ppm。该泡沫排水剂起泡能力≥140mm，具有稳泡时间长的优点，并能与甲醇、缓蚀剂、阻垢剂等药剂配伍。同时，本发明的制备工艺操作简单，不会对环境造成污染，产品与气、液组分不发生化学反应，不腐蚀设备和管道，能解决当前气井生产的突出问题，适用于各类产水气井。

Description

一种气井用抗油缓释固体泡沫排水剂、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及油田领域，具体为一种气井用抗油缓释固体泡沫排水剂、其制备方法及应用。

背景技术

在天然气井开采的中后期，气井有效排水已是维护气井稳产、增产的重要手段。在众多的含水气井排水工艺措施中，由于泡沫排水具有设备简单、施工方便、成本低的优点，使得泡沫排水远远超过了超声雾化排水、速度管柱排水、气举排水等排水措施在气田的应用频率。目前，泡沫排水已成为气田排水采气的常规维护措施。

常用泡沫排水剂有固体与液体两种形态。出于措施井自然环境限制、加注设备限制和降低施工成本的考虑，在加注方式上，多数含水气井排水采气工艺采用人工或自动化设备投放固体泡沫排水剂的方式。

然而，采用常规固体泡沫排水剂加注存在如下两方面的缺点：1)现有常规固体泡沫排水剂在井筒内下落过程中以及井底遇地层水时，溶解速度较快，易引起泡排剂局部浓度偏高，造成药剂浪费；2)在气井生产过程中，开、关井均会较大程度的影响生产，同时也加大了作业危险性。随着部分气井含高凝析油、高矿化度、高温的地层水产出，对泡沫性能会产生较大消泡作用，严重影响气井泡沫排水剂携液性能，降低了常规固体泡沫排水剂的有效性。

因此，需要发明一种既具有遇水后溶解释放缓慢，药剂有效期长的特点，又具有抗高凝析油、抗高矿化度、抗高温特点的固体泡沫排水剂，以延长现场药剂投加周期，减少加注作业次数，降低劳动强度，节约人力财力，适应气田产出水高凝析油、高矿化度、高温度井下条件下的排水采气。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对现有固体泡沫排水井溶解速度较快，易引起泡排剂局部浓度偏高，造成药剂浪费，且无法较好应用于气田产出水高凝析油、高矿化度、高温度井下条件下的问题，提供一种气井用抗油缓释固体泡沫排水剂、其制备方法及应用。本发明的气井用抗油缓释固体泡沫排水剂，在90℃地层水条件下，溶解时间超过72小时，药剂有效期长；抗凝析油能力≥50％，抗温能力≥120℃，抗矿化度能力达250000ppm。该泡沫排水剂起泡能力≥140mm，具有稳泡时间长的优点，并能与甲醇、缓蚀剂、阻垢剂等药剂配伍。同时，本发明的制备工艺操作简单，不会对环境造成污染，产品与气、液组分不发生化学反应，不腐蚀设备和管道，能解决当前气井生产的突出问题，适用于各类产水气井。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种气井用抗油缓释固体泡沫排水剂，其抗凝析油能力≥50％，抗温能力≥120℃，抗矿化度能力达250000ppm。

该排水剂的起泡能力≥140mm。

该排水剂在90℃水中溶解时间超过72小时。

包括如下质量百分比的组分：30％～50％发泡成分，10％～25％聚乙二醇，20％～35％丙烯酸树脂，5％～15％元明粉；

所述发泡成分采用如下质量百分比的组分复配而成：20％～40％脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、30％～40％月桂酰胺丙基甜菜碱、30％～40％椰油基二乙醇胺。

前述气井用抗油缓释固体泡沫排水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)配置发泡成分

按如下质量百分比称取各组分：20％～40％脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、30％～40％月桂酰胺丙基甜菜碱、30％～40％椰油基二乙醇胺，混合均匀，即得发泡成分；

(2)配置排水剂

按如下质量百分比称取各组分：30％～50％发泡成分、10％～25％聚乙二醇、20％～35％丙烯酸树脂、5％～15％元明粉，将称取的组分混合均匀，即得产品。

前述泡沫排水剂在产水气井生产中的应用。

针对前述问题，本发明提供一种气井用抗油缓释固体泡沫排水剂、其制备方法及应用。该固体泡沫排水剂由脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油基二乙醇胺、聚乙二醇、丙烯酸树脂、元明粉，经混合反应，复配而成。

其中，在聚合与复配的过程中，首先将脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油基二乙醇胺充分混合(质量百分比为：40％～20％：40％～30％：40％～30％)，制得泡沫排水剂抗油性强的发泡成分；然后，将得到的发泡成分与聚乙二醇、丙烯酸树脂、元明粉进行复配，经复配配方优选比例为：(50％～30％)：(25％～10％)：(35％～20％)：(15％～5％)，上述各组分之和100％。

经测定，本发明所制备的气井用抗油缓释固体泡沫排水剂，在90℃地层水条件下，溶解时间超过72小时，药剂有效期长；抗凝析油能力≥50％，抗温能力≥120℃，抗矿化度能力达250000ppm。该泡沫排水剂起泡能力≥140mm，具有稳泡时间长的优点，并能与甲醇、缓蚀剂、阻垢剂等药剂配伍。同时，本发明的制备工艺操作简单，不会对环境造成污染，产品与气、液组分不发生化学反应，不腐蚀设备和管道，能解决当前气井生产的突出问题，适用于各类产水气井。

针对增加固体泡沫排水剂井下条件下的溶解时间和气井高凝析油、高矿化度、高温度产出水排水采气的需要，本发明中：聚乙二醇、元明粉和丙烯酸树脂作为固体泡沫排水的复合包衣成分，丙烯酸树脂、聚乙二醇、元明粉和发泡剂成分制成的缓释固体抗油泡沫排水剂后，丙烯酸树脂与聚乙二醇形成的骨架具有孔径极细的错综复杂的孔道，在井底地层水条件下，发泡剂成分溶解并通过骨架中存在的极细孔径的通道，缓缓向外扩散而释放，控制和调节发泡剂成分的释放速度，这样可以提高药剂溶解时间，延长药剂有效期，解决固体泡沫排水剂溶解较快、易引起泡排剂局部浓度偏高，造成药剂浪费的问题。同时，为提高泡沫的稳定性，降低高凝析油含量、高矿化度、高温条件对泡沫的消泡作用，本发明采用发泡性和增稠性优良的脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱，高效稳泡性椰油基二乙醇胺为原材料进行复配，三种表面活性剂的复配能相互增强彼此间的表面活性性能，提高混合液发泡能力和泡沫的稳定性，同时起到乳化凝析油的作用，增强产品的抗凝析油能力。本发明中，先利用脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油基二乙醇胺复配形成发泡成分，再利用该发泡成分制备出本发明的气井用抗油缓释固体泡沫排水剂。

经实际验证，本发明的泡沫排水剂具有井底条件下与地层水缓慢发生反应，溶解时间长，药剂有效期长，同时，在含高凝析油、高温、高矿化度天然气井中，不仅具有起泡快、稳泡时间长、携液能力强等性能，而且具有无毒、易降解、环保的特点。另外，本发明的制备工艺操作简单，产品无毒、易降解，不会对环境造成污染，原材料也易于获得，便于现场规模化应用。

本发明制备工艺操作简单，产品无毒、易降解，不会对环境造成污染。该泡沫排水剂井底条件下与地层水缓慢发生反应，药剂有效期长，同时具有抗高凝析油、抗高矿化度、抗高温的特点，同时与甲醇、缓蚀剂、阻垢剂等药剂配伍性好，能解决当前气井生产的突出问题，适用于各类产水气井，具有极好的应用前景。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明涉及到的药剂配方和合成工艺，能够生产一种气井用抗高凝析油、抗高矿化度、抗高温缓释固体泡沫排水剂。现阐述该泡沫排水剂的制备方法，具体步骤如下。

1、准备

1)原材料准备。

2)检查反应釜内是否有异物，如有异物，及时清除。

3)启动搅拌机，观察其工作是否正常，如不正常，进行相应检修。

4)校准衡器：

a)调零。

b)用500g标准砝码校准仪器。

2、生产：

1)视反应釜的大小，按配比将脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油基二乙醇胺充分混合(质量百分比为：40％～20％：40％～30％：40％～30％)；在40℃下，搅拌30分钟后，制得发泡剂成分SJ-2。

2)视反应釜的大小，在40℃下，按配比将发泡成分SJ-2与聚乙二醇、丙烯酸树脂、元明粉进行复配，经复配配方优选比例为：(50％～30％)：(25％～10％)：(35％～20％)：(15％～5％)，上述各组分之和100％。

3)物料冷却后，进行塑型工序，即得缓释固体抗油泡沫排水剂。

3、成品：

塑性包装后，将物料放入成品库中，包装成品。

经测定，本发明所制得的新型缓释固体抗油泡沫排水剂，在90℃水中，溶解时间超过72小时；抗凝析油能力≥50％；抗温能力≥120℃、抗高矿化度达250000ppm。该泡沫排水剂起泡能力≥140mm，与甲醇、缓蚀剂、阻垢剂等药剂配伍，外观呈白色棒状固体，无异味。该产品的性能指标如下表1所示。

表1缓释固体抗油泡沫排水剂性能指标

实施例1

(1)配置发泡成分

按如下质量比称取各组分：20kg脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、40kg月桂酰胺丙基甜菜碱、40kg椰油基二乙醇胺，搅拌30分钟，组分混合均匀，即得发泡成分。

(2)配置排水剂

按如下质量比称取各组分：30kg发泡成分、20kg聚乙二醇、35kg丙烯酸树脂、15kg元明粉，将称取的组分混合均匀，即得产品。

经测定，本实施例制备的产品在90℃水中，溶解时间超过72小时；抗凝析油能力为65％；抗温能力≥120℃、抗高矿化度达250000ppm；该泡沫排水剂起泡能力为162mm。

实施例2

(1)配置发泡成分

按如下质量比称取各组分：35kg脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、35kg月桂酰胺丙基甜菜碱、30kg椰油基二乙醇胺，搅拌45分钟，组分混合均匀，即得发泡成分。

(2)配置排水剂

按如下质量比称取各组分：40kg发泡成分、15kg聚乙二醇、30kg丙烯酸树脂、15kg元明粉，将称取的组分混合均匀，即得产品。

经测定，本实施例制备的产品在90℃水中，溶解时间超过72小时；抗凝析油能力为58％；抗温能力≥120℃、抗高矿化度达250000ppm；该泡沫排水剂起泡能力为155mm。

实施例3

(1)配置发泡成分

按如下质量比称取各组分：25kg脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、35kg月桂酰胺丙基甜菜碱、40kg椰油基二乙醇胺，搅拌30分钟，组分混合均匀，即得发泡成分。

(2)配置排水剂

按如下质量比称取各组分：45kg发泡成分、20kg聚乙二醇、25kg丙烯酸树脂、10kg元明粉，将称取的组分混合均匀，即得产品。

经测定，本实施例制备的产品在90℃水中，溶解时间超过72小时；抗凝析油能力为62％；抗温能力≥120℃、抗高矿化度达250000ppm；该泡沫排水剂起泡能力为158mm。

实施例4

(1)配置发泡成分

按如下质量比称取各组分：30kg脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、35kg月桂酰胺丙基甜菜碱、35kg椰油基二乙醇胺，搅拌50分钟，组分混合均匀，即得发泡成分。

(2)配置排水剂

按如下质量比称取各组分：40kg发泡成分、25kg聚乙二醇、30kg丙烯酸树脂、5kg元明粉，将称取的组分混合均匀，即得产品。

经测定，本实施例制备的产品在90℃水中，溶解时间超过72小时；抗凝析油能力为68％；抗温能力≥120℃、抗高矿化度达250000ppm；该泡沫排水剂起泡能力为165mm。

实施例5

(1)配置发泡成分

按如下质量比称取各组分：35kg脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、30kg月桂酰胺丙基甜菜碱、35kg椰油基二乙醇胺，搅拌40分钟，组分混合均匀，即得发泡成分。

(2)配置排水剂

按如下质量比称取各组分：40kg发泡成分、25kg聚乙二醇、27kg丙烯酸树脂、8kg元明粉，将称取的组分混合均匀，即得产品。

经测定，本实施例制备的产品在90℃水中，溶解时间超过72小时；抗凝析油能力为56％；抗温能力≥120℃、抗高矿化度达250000ppm；该泡沫排水剂起泡能力为152mm。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (2)

1.一种气井用抗油缓释固体泡沫排水剂，其特征在于：包括如下质量百分比的组分：30%～50%发泡成分，10%～25%聚乙二醇，20%～35%丙烯酸树脂，5%～15%元明粉；

所述发泡成分采用如下质量百分比的组分复配而成：20%～40%脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、30%～40%月桂酰胺丙基甜菜碱、30%～40%椰油基二乙醇胺；

其制备方法如下步骤 ：（1）配置发泡成分

按如下质量百分比称取各组分：20%～40%脂肪酰胺丙基羟磺基甜菜碱、30%～40%月桂酰胺丙基甜菜碱、30%～40%椰油基二乙醇胺，混合均匀，即得发泡成分；

（2）配置排水剂

按如下质量百分比称取各组分：30%～50%发泡成分、10%～25%聚乙二醇、20%～35%丙烯酸树脂、5%～15%元明粉，将称取的组分混合均匀，即得产品。

2.前述权利要求1所述泡沫排水剂在产水气井生产中的应用。