一種抗鹽耐溫起泡劑的製作方法

2023-06-02 15:40:51

一種抗鹽耐溫起泡劑的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種抗鹽耐溫起泡劑，是由長鏈α-烯烴磺酸鈉、甜菜鹼型表面活性劑與親水聯接劑按摩爾比為1∶1∶(0.01～0.24)的比例混合而成，其中，長鏈α-烯烴磺酸鈉為C14-16α-烯烴磺酸鈉、C14-18α-烯烴磺酸鈉、C16-18α-烯烴磺酸鈉或C20-24α-烯烴磺酸鈉；甜菜鹼型表面活性劑為椰油醯胺丙基甜菜鹼或十六烷基甜菜鹼或它們的混合物；親水聯接劑為十六烷基葡萄糖苷或十八烷基葡萄糖苷或它們的混合物，該起泡劑，適用於礦化度低於25×104mg/L和溫度高達120℃油藏條件下的泡沫驅起泡劑或泡沫封堵劑或泡沫鑽井液起泡劑或排水採氣用的泡排劑。
【專利說明】一種?/ι鹽耐溫起泡劑

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種油田化學用劑，特別是適用於抗鹽耐溫的起泡劑。

【背景技術】
[0002] 泡沫屬於多相分散體系，是一種密度低、粘滯性較好、有壓縮性的非牛頓流體。泡 沫體系在油田應用非常廣泛，如泡沫鑽井、泡沫驅油、泡沫排水採氣、泡沫調剖堵水、泡沫壓 裂、泡沫酸酸化、泡沫衝砂洗井、泡沫壓井、泡沫水泥固井等。泡沫是由水、起泡劑和氣體等 組成。所用的起泡劑有磺酸鹽型陰離子表面活性劑、甜菜鹼型兩性表面活性劑、非離子型 表面活性劑和非離子-陰離子型表面活性劑等。磺酸鹽型陰離子表面活性劑包括石油磺 酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽和烯烴磺酸鹽。甜菜鹼型兩性表面活性 劑包括十二烷基甜菜鹼、十二烷基羥丙基磺基甜菜鹼、十六烷基甜菜鹼、椰油醯胺丙基甜菜 鹼、月桂醯胺丙基甜菜鹼等。非離子型表面活性劑有脂肪醇聚氧乙烯醚（如ΑΕ0-7或ΑΕ0-9) 和烷基酚聚氧乙烯醚（如0Ρ-10或0Ρ-15)等。非離子-陰離子型表面活性劑有脂肪醇聚 氧乙烯醚硫酸鹽（AES)、烷基酚均質聚氧乙烯醚乙酸鈉鹽（APEC)和對-烷基-苄基均質聚 氧乙烯醚丙烷磺酸鈉鹽等。
[0003] 上述報導的起泡劑當配製水的礦化度達到5 X 104mg/L或以上時，起泡劑的溶解性 能變差、起泡與穩泡能力明顯減弱，甚至不能起泡。為了提高起泡劑的耐鹽能力，一般採用 起泡劑復配技術，如陳殼等報導的由十-燒基硫酸納、十-燒基苯橫酸納和〇Ρ _1〇構成的 抗溫耐鹽耐油高效起泡劑，但該起泡劑在礦化度為10 X 104mg/L (NaCl: CaCl2 = 40:1)時，起 泡性能明顯下降。聞建榮等報導的由脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽和烷基糖苷（APG)構成的復 配體系，其起泡能力隨著礦化度升高迅速下降，當礦化度為5 X 104mg/L時，起泡能力降至蒸 餾水時的一半；當礦化度超過5X104mg/L後，鹽析非常明顯。樊澤霞報導的抗溫耐鹽起泡劑 在礦化度為l〇X l〇4mg/L時，泡沫不穩定。王成文等報導的新型抗高溫耐鹽起泡劑AGS，當 礦化度為5 X 104mg/L時AGS的起泡能力下降一半左右。郭東紅等報導的表面活性劑驅油體 系由脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽和渣油磺酸鹽組成，耐鹽僅達3. 5X 104mg/L。李立勇等研製 的耐溫耐鹽起泡劑由脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽和重烷基苯磺酸組成，耐鹽可達8 X 104mg/ L。郭平等報導的一種適用於高溫高礦化度井化排採氣的起泡劑由十二烷基二甲胺氧化物 和十二烷基磺酸鈉和助劑（聚乙二醇）組成，耐鹽可達l〇Xl〇 4mg/L。廖久明等研製的抗溫 耐鹽耐油泡排劑由ABS、SDS、0P-10、吐溫-80、尼納爾和助劑（聚乙烯醇、EDTA、三乙醇胺、 十二醇）等組成，耐鹽可達13. 2 X 104mg/L。
[0004] 上述文獻報導的起泡劑適合於礦化度低於10 X 104mg/L的水質。而對於礦化度為 15X 104mg/L或以上的水質，以及高溫（一般高於90°C )的條件，目前所報導的起泡劑在該 礦化度的水中基本不溶，發生表面活性劑鹽析，不具備起泡能力。因此，有必要研究開發適 用於更高礦化度和溫度條件的起泡劑。


【發明內容】

[0005] 本發明的目的是要提供一種抗鹽耐溫起泡劑，能適用於水質礦化度為10X 104mg/ L?25 X 104mg/L和溫度達到120°C的環境條件，以克服目前常用起泡劑或耐溫耐鹽起泡劑 在高礦化度下鹽析或起泡性能差等缺點。
[0006] 本發明所要提供的抗鹽耐溫起泡劑是由長鏈α -烯烴磺酸鈉、甜菜鹼型表面活性 劑與親水聯接劑按摩爾比為1 : 1 : (〇.〇1?0.24)的比例混合而成；其中，
[0007] 所述的長鏈α -烯烴磺酸鈉為C14_16 α -烯烴磺酸鈉、C14_18 α -烯烴磺酸鈉、 C16_18 α -烯烴磺酸鈉或C2(l_24 α -烯烴磺酸鈉；
[0008] 所述的甜菜鹼型表面活性劑為椰油醯胺丙基甜菜鹼或十六烷基甜菜鹼或它們的 混合物；
[0009] 所述的親水聯接劑為十六烷基葡萄糖苷或十八烷基葡萄糖苷或它們的混合物。
[0010] 本發明的有益效果是：⑴以長鏈α-烯烴磺酸鈉、甜菜鹼型表面活性劑和親 水聯接劑為原料可構築抗鹽耐溫起泡劑；（2)構築的抗鹽耐溫起泡劑可適用於礦化度 小於25Χ 104mg/L的水質和溫度達120°C的條件；（3)抗鹽耐溫起泡劑可用礦化度低於 25X 104mg/L的鹽水來配製，可形成穩定性良好的泡沫，可滿足120°C以下油藏條件的泡沫 驅、泡沫封堵、泡沫鑽井或排水採氣用的泡排劑。

【具體實施方式】
[0011] 下面將結合實施例來詳敘本發明。
[0012] 實施例1 :
[0013] 1.SMF-1 的製備
[0014] 利用C14_16 α -烯烴磺酸鈉、椰油醯胺丙基甜菜鹼和十六烷基葡萄糖苷構築一種適 用於抗鹽耐溫的起泡劑。選用C14_ 16i-烯烴磺酸鈉的有效濃度為48%，椰油醯胺丙基甜菜 鹼的有效濃度為60 %和十六烷基葡萄糖苷的有效濃度為90 %，按照摩爾比為1 : 1 : 0.02 的比例，稱取5.69g C14_16!-烯烴磺酸鈉、8.00g椰油醯胺丙基甜菜鹼和0. 12g十六烷基葡 萄糖苷，依次加入盛有60mL蒸餾水的三口燒瓶中，在60°C的溫度下，強烈攪拌2. 5小時，然 後在真空條件下脫水，得到抗鹽耐溫的起泡劑（SMF-1)。
[0015] 2. SMF-1的耐鹽性能考察
[0016] 按照 API 標準配製 10X 104mg/L、15X 104mg/L、20X 104mg/L 和 25X 104mg/L 的鹽水 (鹽水中NaCl和CaCl2的質量比為4 : 1)。在室溫與90°C下，在不同礦化度鹽水的溶解性 能見表1，SMF-1耐鹽可達25X 104mg/L。
[0017] 表1室溫下和90°C下SMF-1的耐鹽性能
[0018]
[0019] 3.室溫下SMF-1的起泡能力與穩泡性能考察
[0020] 用25X 104mg/L礦化度水配製lOmLO. 25% SMF-1，倒入100mL量筒內，然後均勻 充入氣體，泡沫量可達100mL。密封上述量筒，在室溫下泡沫放置5天後的泡沫保存率為 100%，7天後的泡沫保存率大於80%。

【權利要求】
1. 一種抗鹽耐溫起泡劑，其特徵在於：由長鏈α-烯烴磺酸鈉、甜菜鹼型表面活性劑與 親水聯接劑按摩爾比為1 : 1 : (0.01?0.24)的比例混合而成； 所述的長鏈α -烯烴磺酸鈉為C14_16 α -烯烴磺酸鈉、C14_18 α -烯烴磺酸鈉、C16_18 α -烯 烴磺酸鈉或C2(l_24 α -烯烴磺酸鈉； 所述的甜菜鹼型表面活性劑為椰油醯胺丙基甜菜鹼或十六烷基甜菜鹼或它們的混合 物； 所述的親水聯接劑為十六烷基葡萄糖苷或十八烷基葡萄糖苷或它們的混合物。
【文檔編號】C09K8/584GK104087270SQ201410342281
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】劉德新, 肖桂龍, 鍾珣, 史曉斐 申請人:中國石油大學(華東)