CN112175597A - 一种洗井泡沫堵水剂及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种洗井泡沫堵水剂及其制作方法，解决了现场实际应用产品添加浓度大、高温下泡沫稳定性差导致堵水效果差污染油层的问题。该泡沫堵水剂的组分及配比按重量百分比如下：起泡剂0.2~0.8%，稳泡剂0.2%~0.6%，增稠剂0.2~0.8%，余量的水；其制备方法为：按相应的配比，将起泡剂，稳泡剂，增稠剂加入到水中，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。该洗井泡沫堵水剂，成本低廉，应用浓度低，在洗井温度于70℃时，有优异的起泡性能和稳泡性能，并且环境友好。
Description
技术领域：
本发明涉及油田油田化学技术领域，特别涉及一种洗井泡沫堵水剂及其制作方法。
背景技术：
随着油田开发不断深入，为保证油田持续稳产，加大对低产低渗透油田开发力度，经过技术不断创新进步，向致密油、页岩油要产量，致密油、页岩油具有油藏埋藏深，原油物化性质不同，大多油田地层压力低，具有水敏特征，油井洗井后原油产量恢复时间长，对单井完成配产造成一定影响，为缩短油井洗井对原油产量恢复时间影响，在洗井水中加入洗井泡沫堵水剂，起到洗油、发泡、溶解石蜡和沥青质，降低井底压力的作用，防止洗井水倒灌油层，有利于解卡、保护油层。目前现场实际应用产品是以烷基硫酸盐为主的一种复配的产品，主要存在的问题是添加浓度大，成本高，高温下泡沫稳定性差，导致堵水性能差，造成油层污染，现场的洗油效果不理想，导致洗井周期频繁。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的现场实际应用产品添加浓度大、高温下泡沫稳定性差导致堵水效果差污染油层的问题，而提供一种洗井泡沫堵水剂，该洗井泡沫堵水剂，成本低廉，应用浓度低，在洗井温度于70℃时，有优异的起泡性能和稳泡性能，并且环境友好。本发明还提供一种洗井泡沫堵水剂的制作方法。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种洗井泡沫堵水剂，其组分及配比按重量百分比如下：起泡剂0.2～0.8％，稳泡剂0.2％～0.6％，增稠剂0.2～0.8％，余量的水。
所述稳泡剂为月桂酸二乙醇酰胺；所述的增稠剂为R1010、聚乙二醇2000或聚乙二醇3000任一种；水为油田用水；所述起泡剂由十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚组成；所述十二烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚重量比是1:9～9:1。
所述脂肪醇聚氧乙烯醚分子式RO(CH2CH2O)nH，其中R为C12～C14的直链烃基，n值为9或者是15，n值主要是表面活性剂分子中氧乙烯基的数目；所述两性表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱，椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱或油酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱三种中的任意一种。
该洗井泡沫堵水剂，还包含重量百分比为0.05～0.2％的两性表面活性剂。
本发明还提供一种洗井泡沫堵水剂在制备方法，包括以下步骤：按相应的配比，将起泡剂，稳泡剂，增稠剂加入到水中，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。
本发明洗井泡沫堵水剂各组分的作用是：所述起泡剂主要考虑起泡性能和成本两方面，十二烷基硫酸钠的起泡性能优异，且和脂肪醇聚氧乙烯醚复配后形成的阴-非表面活性剂复配体系的起泡性能更为优越，本发明采用了以上两种表面活性剂为主，以抗温，抗盐性能优异、起泡性能好的两性表面活性剂椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱为辅助，在稳泡剂和增稠剂的协同作用下获得优异的泡沫稳定性能及洗油性能，满足现场作业洗井要求。
泡沫的稳定性主要取决于表面活性剂的种类，由于分子结构的差异，在液膜中的排列及与水的相互作用不同，形成的液膜厚度、弹性和溶液的粘度不同，导致泡沫携液、排液过程有差别，造成泡沫稳定性能不同。因此通过筛选协同增效的助剂，及增稠剂来改变溶液的粘度，可以提高泡沫的稳定性能。目前常用的与十二烷基硫酸钠协同稳泡性能优异的长链醇和长链有机胺类、酰胺类及醇胺类物质可以提高液膜表面混合吸附层的内聚力，液膜的机械强度提高，从而提高泡沫液膜的稳定性能。因此选用的月桂酸二乙醇酰胺作为稳泡剂，实验发现在用量不大的情况下有很好的稳泡效果。
所述增稠剂主要用于增加配置液的粘度，增强泡沫膜的厚度，使泡沫稳定性能增强，在高温和重力双重作用下不易破裂；选择的增稠剂1010(广州市中万新材料有限公司)一方面不影响泡沫的起泡性能，另一方面能够增加体系粘度，增大泡沫的厚度，从而进一步增加泡沫的稳定性能。
本发明稳泡剂与起泡剂十二烷基硫酸钠协同作用利于增加泡沫的稳定性能。采用阴-非离子表面活性剂为主体，辅助两性离子表面活性剂，作为起泡剂和洗涤剂，此外加入增稠剂和稳泡剂协同起到稳泡剂的作用。
本发明复配的一种以阴-非离子表面活性剂和两性表面活性剂为主的起泡剂、稳泡剂、增粘剂的洗井泡沫堵水剂，在现场应用过程中，在井底形成泡沫段，解除泵筒内石蜡和沥青质，通过抽油泵将混合液抽到地面流程，完成防污染洗井工作。可以快速恢复原油生产作业，提升原油的单井产量。
本发明洗井泡沫堵水剂与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该洗井泡沫堵水剂具有优异的泡沫稳定性，半衰期高达1.5h-2h，能够充分满足作业洗井所需时间，能够达到降本增效的目的：一是提高了产品的稳泡性能，更好的起到堵水效果，二是和现场原油进行了泡沫稳定性能测试及油井清洗性能测试。本专利配方易于配置，添加量低，洗井堵水效果优于先用产品，使用简便，洗井成本节约近40％，具有很好的推广前景。
具体实施方式：
下面给出实施例，以对本发明做进一步的详细说明，需要指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，此领域工程技术人员根据上述发明内容对本发明所做的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但不限定本发明的应用的其他领域，下列实施例中没有标注具体的实验方法，按照常规方法和条件，或者根据商品的说明书选择。
泡沫半衰期的测定方法采用鼓泡法，以泡沫体积减少到原始泡沫体积的一半为准。测定条件为1MPa，70℃。
实施例1
在锥形瓶中加入0.3g十二烷基硫酸钠，0.033g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.2g，增稠剂1010为0.2g，水99.217g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。将制得的泡沫堵水剂测定泡沫的半衰期为0.96h。
实施例2
在锥形瓶中加入0.3g十二烷基硫酸钠，0.13g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.2g，增稠剂1010为0.2g，水99.120g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。测定泡沫的半衰期为1.01h。
实施例3
在锥形瓶中加入0.3g十二烷基硫酸钠，0.075g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.2g，增稠剂1010为0.2g，水99.175g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.08h。
实施例4
在锥形瓶中加入0.3g十二烷基硫酸钠，0.075g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.2g，增稠剂1010为0.5g，水98.875g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.25h。
实施例5
在锥形瓶中加入0.3g十二烷基硫酸钠，0.075g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.2g，增稠剂1010为0.6g，水98.775g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.50h。
实施例6
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.3g，增稠剂1010为0.6g，水98.550g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.55h。
实施例7
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1g，月桂酸二乙醇酰胺0.35g，增稠剂1010为0.6g，水98.450g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.55h。
实施例8
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1g，月桂酸二乙醇酰胺0.4g，增稠剂1010为0.6g，水98.400g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.62h。
实施例9
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1g，月桂酸二乙醇酰胺0.5g，增稠剂1010为0.6g，水98.300g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.61h。
实施例10
在锥形瓶中加入0.3g十二烷基硫酸钠，0.033g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.2g，增稠剂1010为0.6g，水98.817g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.05h。
实施例11
在锥形瓶中加入0.3g十二烷基硫酸钠，0.033g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.3g，增稠剂1010为0.6g，水98.717g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.25h。
实施例12
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.05g，月桂酸二乙醇酰胺0.3g，增稠剂1010为0.6g，水98.550g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.68h。
实施例13
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1g，月桂酸二乙醇酰胺0.3g，增稠剂1010为0.6g，水98.500g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.75h。
实施例14
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1g，月桂酸二乙醇酰胺0.4g，增稠剂1010为0.6g，水98.400g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.72h。
实施例15
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1g，月桂酸二乙醇酰胺0.4g，增稠剂(聚乙二醇2000)0.6g，水98.400g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.06h。
实施例16
在锥形瓶中加入0.4g十二烷基硫酸钠，0.1g脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-15)，椰油酰胺丙基甜菜碱0.1g，月桂酸二乙醇酰胺0.4g，增稠剂(聚乙二醇3000)0.6g，水98.400g，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。泡沫的半衰期为1.22h。
以上实例表明随着表面活性剂，稳泡剂，增稠剂浓度不断增加，泡沫半衰期时间增长，但增大到一定浓度时，泡沫半衰期变化不大，太长的泡沫半衰期对现场施工要求帮助不大，但原料成本相对增加。因此，在满足现场施工时间要求的情况下，尽量降低应用浓度可以控制作业成本。随着脂肪醇聚氧乙烯醚中氧乙烯基的数目增加，起泡性能丰富，在表活剂间的协同作用和稳泡剂的的作用下稳泡性能增加。
实验室采用配方5原料配比，在含油量为25％的情况下，泡沫的半衰期在1.28h，完全能够满足作业时间需求。
本发明中各组分原料皆为市售，来源广泛，易于采购，且成本低廉。增稠剂R1010是一种复配产品，购于广州市中万新材料有限公司。
鉴于该产品不仅有丰富的泡沫堵水性能，还具备一定的洗油性能，因此考察了两种产品的界面性能见表1。将两种产品分别以清水配置，与采油九厂的原油进行界面张力测试，测试温度70℃。
表1
通过界面性能测试可以看出，本专利产品比现用产品具有更低的界面张力，现场的洗井性能优于现用产品。
该洗井泡沫堵水剂现场实施实例：
作业现场采用配方5中原料配比试验20口井，加药热洗前后对比见表2。对比未加药热洗井，单井平均日产原油2.43吨，热洗后产量恢复时间7天，加药后平均日产原油2.5吨，热洗后产量恢复时间3.8天，单井产量恢复时间缩短3.2天，单井增加原油产量8吨。取得较好的经济效益，具有广阔的推广价值。
表2
Claims (9)
1.一种洗井泡沫堵水剂，其组分及配比按重量百分比如下： 起泡剂0.2~0.8%，稳泡剂0.2%~0.6%，增稠剂0.2~0.8%，余量的水。
2.根据权利要求1所述的一种洗井泡沫堵水剂，其特征在于：其组分及配比按重量百分比如下：起泡剂0.2~0.6%，稳泡剂0.2%~0.5%，增稠剂0.3~0.6%，余量的水。
3.根据权利要求1或2所述的一种洗井泡沫堵水剂，其特征在于：所述的稳泡剂为月桂酸二乙醇酰胺；所述的增稠剂为R1010、聚乙二醇2000或聚乙二醇3000任一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种洗井泡沫堵水剂，其特征在于：所述起泡剂由十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚及两性表面活性剂组成。
5.根据权利要求4所述的一种洗井泡沫堵水剂，其特征在于：所述十二烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚重量比是1:9~9:1。
6.根据权利要求4所述的一种洗井泡沫堵水剂，其特征在于：所述脂肪醇聚氧乙烯醚分子式RO(CH2CH2O)nH，其中R为C12~C14的直链烃基，n值为9或者是15，n值主要是表面活性剂分子中氧乙烯基的数目；所述两性表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱，椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱或油酸酰胺丙基羟基磺基甜菜碱三种中的任意一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种洗井泡沫堵水剂，其特征在于：还包含重量百分比为0.05~0.2%的两性表面活性剂。
8.根据权利要求1或2所述的一种洗井泡沫堵水剂，其特征在于：水为油田用水。
9.一种根据权利要求1或2所述的一种洗井泡沫堵水剂的制备方法，其特征在于： 按相应的配比，将起泡剂，稳泡剂，增稠剂加入到水中，充分混匀，制得洗井泡沫堵水剂。
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