CN107163925A - 一种泡沫洗井液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泡沫洗井液及其制备方法。该洗井液包括以下重量百分比组分：杀菌剂0.1％～0.5％、离子稳定剂0.01％～0.05％、起泡剂0.1％～0.3％、稠化剂0.1％～0.3％、交联剂0.02％～0.045％，余量为油田污水。本发明采用油田污水配制的泡沫洗井液具有优异的起泡性能和稳泡性能，满足现场施工要求，既缓解了油田洗井作业对清水资源需求，又解决了油田采出地层水处理问题；同时具有密度低、携砂性能强、降滤失效果好、洗井效率高，可减少对低压油气井的地层伤害；具有良好的经济效益和环境效益，适合在油田低压油气井洗井作业推广应用。

Description

一种泡沫洗井液及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种泡沫洗井液，主要用于洗井作业过程中入井液存在严重漏失的低压油气井，以此降低对低压油气层的污染和伤害。

背景技术：

油气田进入中后期开发后，由于出砂造成地层亏空严重，导致地层压力下降。这些低压油气井经过长期开采后，井筒积存了较多的砂、泥等污物，造成油气产层不同程度堵塞，使油气井产量下降。以往一般采用清水或污水进行洗井作业，因地层压力低于静水柱压力，洗井作业过程中入井液大量漏失进入储层。据了解，50％左右的低压油气井在洗井作业中都会出现不同程度的倒灌漏失。洗井液漏失不但严重污染伤害地层，造成油井含水上升、产液量恢复时间长，甚至不出液；同时漏失严重者无法完成井筒清洗、冲砂等检泵作业，影响作业进度和时效。与清水洗井液相比，泡沫洗井液具有密度低、粘度高特性，在井筒中形成的静液柱压力小，能够有效地控制洗井液的漏失，有效防止洗井液对地层的伤害；另外，泡沫具有很好携带固体颗粒的能力，可大大改善净化井眼的效果。用作起泡剂的表面活性剂具有优异的洗净作用，对井壁附着物有较好的剥离清除作用，洗井效率高。因此，泡沫洗井液是目前解决低压和严重漏失井的有效措施之一。但是目前为了节约清水资源和配液成本，泡沫洗井液的现场大多采用高矿化度油田污水配制，导致泡沫的起泡体积和泡沫稳定性大幅度下降，满足不了泡沫洗井现场施工要求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种采用油田污水配制的泡沫洗井液及其制备方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

所述的泡沫洗井液，包括以下重量百分比的组分：

杀菌剂0.1％～0.5％，

离子稳定剂0.01％～0.05％，

起泡剂0.1％～0.3％，

稠化剂0.1％～0.3％，

交联剂0.02％～0.045％，

余量为油田污水，

各组分的质量百分含量之和为100％。

所述的杀菌剂为甲醛或戊二醛。

所述离子稳定剂为羟基乙叉二膦酸四钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸五钠或乙二胺四甲叉膦酸钠等有机膦酸盐的任意一种。

所述起泡剂为甜菜碱表面活性剂，其分子式为

式中，n＝12～18的任一整数，分子量为374～458。

所述的稠化剂为羟丙基胍胶或羧甲基羟丙基胍胶。

所述的交联剂为四硼酸钠。

所述油田污水的矿化度不超过10×10⁴mg/L、钙镁离子浓度不超过3000mg/L。

本发明还提供了上述泡沫洗井液的制备方法，包括下列两个步骤：

(1)取油田污水置于吴茵混调器中，搅拌条件下，依次加入杀菌剂、离子稳定剂、起泡剂、稠化剂，搅拌至稠化剂完全溶胀后，得到基液；

(2)取配方量的交联剂，加入步骤(1)所得基液中，搅拌至混合均匀，即得所述泡沫洗井液。

本发明的有益效果是利用甜菜碱表面活性剂在高矿化度地层水中具有优异的起泡性能和洗油能力，能有效的降低岩石毛细孔中气水界面张力和油水界面张力，并将岩石毛细孔表面转化为为中性润湿，从而减轻气锁、水锁效应。同时，利用由稠化剂和交联剂体系形成泡沫的同时发生弱交联反应，在泡沫液膜上形成网络结构，增强泡沫液膜刚性强度，减少泡沫液膜的排液速度，从而极大提高了泡沫的稳定性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式所采用的油田污水为油田联合站回注水，其主要来源为地层采出的原油污水，联合站收集后经过油水分离、絮凝沉降、过滤等简单工艺处理，采用的油田污水水质分析如表1所示。

表1油田污水水质分析

实施例1

本实施例采用临中站油田污水配制的泡沫洗井液，包括以下重量百分比的组分：甲醛(杀菌剂)0.25％，羟基乙叉二膦酸四钠(离子稳定剂)0.03％，十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(起泡剂)0.1％，羟丙基胍胶(稠化剂)0.2％，四硼酸钠(交联剂)0.025％，余量为临中站油田污水，各组分的重量百分比之和为100％。

其中起泡剂为十二烷基羟丙基磺基甜菜碱，其分子式为：

分子量为374。

上述泡沫洗井液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取油田污水置于吴茵混调器中，搅拌条件下，依次加入配方量的甲醛、羟基乙叉二膦酸四钠、十二烷基磺基甜菜碱、羟丙基胍胶，充分搅拌30min，至羟丙基胍胶完全溶胀后，得到基液；

(2)取配方量的四硼酸钠交联剂，加入步骤(1)所得基液中，搅拌至混合均匀，即得所述泡沫洗井液。

实施例2

本实施例采用临南站油田污水配制的泡沫洗井液，包括以下重量百分比的组分：戊二醛(杀菌剂)0.45％，二乙烯三胺五甲叉膦酸五钠(离子稳定剂)0.035％，十四烷基羟丙基磺基甜菜碱(起泡剂)0.15％，羟丙基胍胶(稠化剂)0.3％，四硼酸钠(交联剂)0.035％，余量为临南站油田污水，各组分的重量百分比之和为100％。

其中起泡剂为十四烷基羟丙基磺基磺基甜菜碱，其分子式为：

分子量为402。

上述泡沫洗井液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取油田污水置于吴茵混调器中，搅拌条件下，依次加入配方量的戊二醛、二乙烯三胺五甲叉膦酸五钠、十四烷基羟丙基磺基磺基甜菜碱、羟丙基胍胶，充分搅拌30min，至羟丙基胍胶完全溶胀后，得到基液；

(2)取配方量的四硼酸钠交联剂，加入步骤(1)所得基液中，搅拌至混合均匀，即得所述泡沫洗井液。

实施例3

本实施例采用盘二联油田污水配制的泡沫洗井液，包括以下重量百分比的组分：戊二醛(杀菌剂)0.5％，乙二胺四甲叉膦酸钠(离子稳定剂)0.04％，十六烷基羟丙基磺基甜菜碱(起泡剂)0.25％，羧甲基羟丙基胍胶(稠化剂)0.3％，四硼酸钠(交联剂)0.045％，余量为盘二联油田污水，各组分的重量百分比之和为100％。

其中起泡剂为十六烷基羟丙基磺基磺基甜菜碱，其分子式为：

分子量为430。

上述泡沫洗井液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取盘二联油田污水置于吴茵混调器中，搅拌条件下，依次加入配方量的戊二醛、乙二胺四甲叉膦酸钠、十六烷基羟丙基磺基磺基甜菜碱、羧甲基羟丙基胍胶，充分搅拌30min，至羧甲基羟丙基胍胶完全溶胀后，得到基液；

(2)取配方量的四硼酸钠交联剂，加入步骤(1)所得基液中，搅拌至混合均匀，即得所述泡沫洗井液。

泡沫洗井液性能评价：

采用搅拌法对实施例1-3所得的泡沫洗井液的起泡性能和泡沫稳定性能进行评价。评价方法如下：取配方泡沫洗井液200g用Waring Blender搅拌器(7000r/min)搅拌1min，立即倒入2000mL的量筒中，保鲜膜封口，开始计时，记录停止搅拌时泡沫的体积V(V被称为泡沫起泡体积)以及从泡沫中分离出100mL液体所需要的时间t_1/2(t_1/2被称为析液半衰期)。结果如表2所示。

表2实施例1-3的泡沫洗井液的起泡性能和稳泡性能

泡沫洗井液配方	起泡体积/mL	析液半衰期/min
			实施例1	580	418
实施例2	548	392
			实施例3	535	379

实验结果表明，实施例1-3所得的泡沫洗井液的起泡体积均大于500ml，析液半衰期均大于360min，可以满足现场施工要求。因此，本发明的采用污水配制的泡沫洗井液，既缓解了油田洗井作业对清水资源需求，又解决了油田污水地层水处理问题；同时具有密度低、携砂性能强、降滤失效果好、洗井效率高，可减少对低压油气井的地层伤害，适合在低压油气井洗井作业推广应用。

Claims (2)

1.一种泡沫洗井液，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：杀菌剂0.1％～0.5％、离子稳定剂0.01％～0.05％、起泡剂0.1％～0.3％、稠化剂0.1％～0.3％、交联剂0.02％～0.045％和余量为油田污水，各组分的重量百分比之和为100％；其中，

所述的杀菌剂为甲醛或戊二醛；

所述离子稳定剂为羟基乙叉二膦酸四钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸五钠或乙二胺四甲叉膦酸钠的任意一种；

所述起泡剂为甜菜碱表面活性剂，其分子式为

式中，n＝12～18的任一整数，分子量为374～458；

所述的稠化剂为羟丙基胍胶或羧甲基羟丙基胍胶；

所述的交联剂为四硼酸钠；

所述油田污水的矿化度≤10×10⁴mg/L、钙镁离子浓度≤3000mg/L。

2.一种如权利要求1所述泡沫洗井液的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)取油田污水置于吴茵混调器中，搅拌条件下，依次加入杀菌剂、离子稳定剂、起泡剂、稠化剂，搅拌至稠化剂完全溶胀后，得到基液；

(2)取配方量的交联剂，加入步骤(1)所得基液中，搅拌至混合均匀，即得所述泡沫洗井液。