一種泡沫排水劑及製備方法和應用與流程
2023-05-15 03:41:31 1
本發明屬於石油天然氣井採收
技術領域：
，具體涉及一種泡沫排水劑及製備方法和應用，用於含高礦化度、高凝析油及高甲醇產水氣井排液求產作業。
背景技術：
：泡沫排水劑因成本低、投資小、見效快，是低壓氣井低成本開發常用的措施之一，通過將泡排劑溶液採用一定的方式注入生產井，在井筒內天然氣氣流的擾動作用下，與井筒積液充分混合，產生大量泡沫，並藉助生產井自身能量將井筒積液有效攜帶至地面，以降低井底回壓，提高生產壓差，進而使得氣井得以恢復正常生產，達到疏導氣水通道實現穩產增產的目的。關於泡沫排水劑，國內外均進行了大量研究，形成的主要有兩性表面活性劑類、高分子聚合物類、陰離子表面活性劑類、非離子表面活性劑類、複合型泡排劑。產品性能也在不斷改進，從單一起泡功能，發展到兼有減阻、緩蝕、防垢等功能，分別適合於不同類型的積液氣藏，但是大多適用於礦化度100000mg/L、凝析油或甲醇在20％以下的氣井。隨著天然氣井的不斷開發，常規泡沫排水劑的效果無法滿足越來越苛刻的現場要求。基於這一問題，進行極端環境用泡沫排水劑的開發。技術實現要素：本發明的目的是解決部分極端環境下產水氣井的排水採氣問題，實現天然氣田的高效、持續、穩定、均衡開發。為此，本發明提供了一種泡沫排水劑，由以下質量百分比的組分配製而成：甜菜鹼15～30％，氧化胺25～50％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽5～15％，烷基糖苷1～4％，餘量為水。所述甜菜鹼為十二烷基磺基甜菜鹼、椰油醯胺丙基甜菜鹼、月桂醯胺基丙基甜菜鹼中的一種。所述氧化胺為月桂醯胺丙基氧化胺、十二烷基二甲基氧化胺、月桂基二甲基氧化胺中的一種。所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鉀，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽相對分子量在1000～5000。所述烷基糖苷中的烷基碳數為C8-C10或C12-C14。本發明還提供了一種泡沫排水劑的製備方法，包括以下步驟：步驟1)量取配方量的水、甜菜鹼、氧化胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽及烷基糖苷；步驟2)將脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽溶解於水中，邊攪拌邊加入甜菜鹼，之後加入氧化胺，攪拌均勻後加入烷基糖苷，充分攪拌均勻即得。本發明還提供了一種泡沫排水劑的應用，所述泡沫排水劑用於天然氣井排液求產，用於凝析油含量高達50％或甲醇高達30％或礦化度高達350000mg/L的情況下。泡沫排水劑的應用過程如下：A、施工前測算井底液量；B、將泡沫排水劑與水按照1:5～1:10的質量比進行稀釋，在300r/min下攪拌至均勻；C、使用柱塞泵將稀釋後的泡沫排水劑從油套環空注入井底，注入溶液中的泡沫排水劑質量與井底液量的質量比為0.3～1.0％；D、關井1～5h後，打開井口進行天然氣井排液求產。本發明的有益效果是：本發明提供的這種泡沫排水劑通過將不同類型、不同官能團結構的表面活性劑復配，產生特殊的協同效應，形成了較緊密的定向分子排列，增強泡沫的緻密性和穩定性，提高泡沫的性能，抗凝析油高達50％，抗甲醇高達30％，抗礦化度高達350000mg/L，攜液能力在70％以上，表面張力在28mN/m以下，解決了極端環境下常規泡沫排水劑起泡難，泡沫穩定性差及攜液量低的問題，與地層流體配伍性良好，實現極端環境下產水氣井的高效、持續、穩定、均衡開發，該研究成果具有顯著的經濟效益及良好的推廣應用前景。下面將做進一步詳細說明。具體實施方式本發明提供了一種泡沫排水劑，由以下質量百分比的組分配製而成：甜菜鹼15～30％，氧化胺25～50％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽5～15％，烷基糖苷1～4％，餘量為水。實施例1：本實施例提供了一種泡沫排水劑(代號PPJ-1)，由以下質量百分比的組分配製而成：甜菜鹼30％，氧化胺30％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽15％，烷基糖苷4％，水21％。本實施例中甜菜鹼為椰油醯胺丙基甜菜鹼，氧化胺為月桂醯胺丙基氧化胺，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，烷基糖苷中烷基碳為C8-C10。製備過程：步驟1)量取配方量的水、甜菜鹼、氧化胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽及烷基糖苷；步驟2)將脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽溶解於水中，邊攪拌邊加入甜菜鹼，之後加入氧化胺，攪拌均勻後加入烷基糖苷，充分攪拌均勻即得。實施例2：本實施例提供了一種泡沫排水劑(代號PPJ-2)，由以下質量百分比的組分配製而成：甜菜鹼15％，氧化胺45％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽10％，烷基糖苷2％，水28％。本實施例中的甜菜鹼為十二烷基磺基甜菜鹼，氧化胺為月桂醯胺丙基氧化胺，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鉀，烷基糖苷中烷基碳為C12-C14。製備過程參照實施例1。實施例3：本實施例提供了一種泡沫排水劑(代號PPJ-3)，由以下質量百分比的組分配製而成：甜菜鹼28％，氧化胺42％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽12％，烷基糖苷1％，水17％。本實施例中的甜菜鹼為月桂醯胺基丙基甜菜鹼，氧化胺為十二烷基二甲基氧化胺，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，烷基糖苷中烷基碳為C12-C14。製備過程參照實施例1。實施例4：本實施例提供了一種泡沫排水劑(代號PPJ-4)，由以下質量百分比的組分配製而成：甜菜鹼21％，氧化胺50％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽5％，烷基糖苷2％，水22％。本實施例中的甜菜鹼為月桂醯胺基丙基甜菜鹼，氧化胺為月桂基二甲基氧化胺，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽為脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鉀，烷基糖苷中烷基碳為C8-C10。製備過程參照實施例1。實施例5：本實施例提供了一種泡沫排水劑的應用，所述泡沫排水劑用於天然氣井排液求產，用於凝析油含量高達50％或甲醇高達30％或礦化度高達350000mg/L的情況下。泡沫排水劑的應用過程如下：A、施工前測算井底液量；B、將泡沫排水劑與水按照1:5～1:10的質量比進行稀釋，在300r/min下攪拌至均勻；C、使用柱塞泵將稀釋後的泡沫排水劑從油套環空注入井底，注入溶液中的泡沫排水劑質量與井底液量的質量比為0.3～1.0％；D、關井1～5h後，打開井口進行天然氣井排液求產。實施例6：本實施例針對上述實施例1～實施例4提供的泡沫排水劑(代號PPJ-1至代號PPJ-4)進行發泡能力、穩泡能力、攜液能力、表面張力及與地層流體的配伍性評價。泡沫排水劑的發泡能力、穩泡能力測定採用Ross-Miles法進行：90℃下，將200mL0.3～1.0％泡沫排水劑溶液置於羅氏泡沫儀上端中心位置，對準羅氏泡沫儀底部50mL的同濃度的泡沫排水劑溶液垂直放下，待樣液放完後立即記下羅氏泡沫儀內泡沫上升高度，即為該實驗樣品的發泡能力，3min後羅氏泡沫儀內泡沫上升的高度，即表示該實驗樣品的穩泡能力。泡沫排水劑的攜液能力測定：90℃下，將290mL/min的氮氣通入200mL0.3～1.0％泡沫排水劑溶液中，測定15min後泡沫攜帶出的液體(甲醇、油和水)的體積除以200mL，即表示為泡沫排水劑的攜液能力。泡沫排水劑的表面張力測定：配製0.3～1.0％的泡沫排水劑溶液，在常溫下，採用K100表界面張力測定儀測定。1、泡沫排水劑的發泡能力、穩泡能力、攜液能力性能評價表1為陝北某氣田地層水分析結果，按照表1中各離子含量百分百分別配製礦化度為150000ppm、350000ppm的模擬地層水。表1陝北某氣田地層水分析結果分析項目Ca2+Mg2+Na++K+S2-Ba2+Sr2+Cl-總鐵含量，mg/L29828.042308.845886.4030.06399.702431.65105041.528.6790℃下，上述實施例1～實施例4提供的4種泡沫排水劑(加量為0.5％)在不同油含量及不同礦化度下的性能測試見表2。表2不同油含量及不同礦化度下泡沫排水劑的性能測試結果90℃下，上述實施例1～實施例4提供的4種泡沫排水劑(加量為0.5％)在不同甲醇含量及不同礦化度下的性能測試見表3。表3不同甲醇含量及不同礦化度下泡沫排水劑的性能測試結果2、與地層水的配伍性試驗上述實施例1～實施例4提供的4種泡沫排水劑與陝北某氣田地層水的配伍性結果見表4。表4泡沫排水劑與地層水的配伍性3、表面張力測定常溫下，上述實施例1～實施例4提供的4種泡沫排水劑的表面張測定結果如表5所示。表5泡沫排水劑的表面張力由以上實驗結果可知，本發明提供的泡沫排水劑在90℃下，礦化度在350000mg/L或油含量在50％以下或甲醇含量在30％以下具有良好的起泡、穩泡和攜液性能，表面張力在28mN/m以下，且與地層水配伍性良好。施工前測算井底液量為現有技術，以上各實施例沒有詳細敘述的方法和結構屬本行業的公知常識，這裡不一一敘述。以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，並不構成對本發明的保護範圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬於本發明的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3