本發(fā)明涉及一種抗油低含水率起泡劑，是一種氣田泡沫排水劑，屬于油氣田化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在氣田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，氣井自身地層能量逐漸下降，由于地層水和天然氣中凝析水的影響，氣井自噴能力減弱，氣井?dāng)y液里能越來(lái)越差，當(dāng)氣相不能提供足夠能量連續(xù)帶走井筒液體，常會(huì)造成氣井井筒積液，影響氣井正常生產(chǎn)。泡沫排水采氣技術(shù)是針對(duì)產(chǎn)水氣藏氣井開(kāi)發(fā)而研究的一項(xiàng)助采工藝技術(shù)，具有投資少、成本低、見(jiàn)效快等特點(diǎn)。該技術(shù)是將某種表面活性劑或高分子聚合物注入井底，借助于天然氣流的攪動(dòng)，與井底積液充分接觸，產(chǎn)生大量低密度的含水泡沫，使其在氣液兩相混合垂直流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生泡沫、分散、減阻、洗滌等多種物理、化學(xué)效應(yīng)，減少井筒中“滑脫損失”，提高氣流垂直舉液能力。

對(duì)低壓、小水量、凝析油的氣井，普通的起泡劑含水率高，泡沫壁承受液滴拉力大，易造成泡沫破裂，不斷滑脫的液滴增加了氣井的負(fù)荷，使氣體流速逐漸減緩,使氣井連續(xù)帶液生產(chǎn)困難；且單位體積泡沫的質(zhì)量大，泡沫隨著舉升高度的增加對(duì)井底回壓增大，隨著回壓和井底壓力逐漸接近，泡沫的舉升速度和高度也在減弱，加之泡沫破裂液滴滑落最終造成井筒積液死井。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為低壓、小水量、含凝析油氣井提供一種抗油低含水率起泡劑，能有效抵御凝析油的消泡作用，所產(chǎn)生的泡沫的含水率比一般泡排劑低30％左右，這樣就大大降低了泡沫在舉升過(guò)程中對(duì)井底造成的回壓。

本發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種抗油低含水率起泡劑，由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原材料組成：

所述的改性油患子精華素是在分子油患子、皂角植物精華素分子鏈上嵌入雙烷基鏈二羧酸鈉陰離子基團(tuán)后得到，改性油患子精華素中的分子有兩個(gè)帶負(fù)電荷的親水基團(tuán)，二者產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電荷增強(qiáng)重疊區(qū)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的油患子精華素的提取方法為：油患子選取后，再粉碎，然后浸提，浸提時(shí)間為42～54小時(shí)，溫度為85～95℃；浸提液凈化后；最后在真空狀態(tài)下進(jìn)行濃縮，濃縮溫度低于浸提液的有效成分分解溫度；濃縮后得到了油患子精華素。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的非離子型表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的泡沫穩(wěn)定劑為聚月桂酰二乙醇胺。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的控泡劑為聚二甲基硅氧烷。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原材料組成：

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的抗油低含水率起泡劑的抗礦化度能力為200g/L，抗凝析油能力為30％，抗溫能力為90℃，在凝析油含量30％的條件下，發(fā)泡能力為150mm，攜液率為68％，泡沫含水率為1.16％。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的抗油低含水率起泡劑使用時(shí)質(zhì)量濃度為0.3-0.5％。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明以油患子精華素為主劑，在分子油患子、皂角植物精華素分子鏈上嵌入雙烷基鏈二羧酸鈉陰離子基團(tuán)后，得到改性油患子精華素，其分子有兩個(gè)帶負(fù)電荷的親水基團(tuán)，二者產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電荷增強(qiáng)重疊區(qū)，較高的電荷密度將大大的增大分子間的吸引力，從而產(chǎn)生很大的溶解作用，使得界面膜中定向排列的分子層結(jié)合得十分緊密，膜強(qiáng)度大大增強(qiáng)，泡沫就不易破裂。三種表面活性復(fù)配具有較高的協(xié)同性，提高混合液發(fā)泡能力和泡沫的穩(wěn)定性，同時(shí)起到乳化凝析油的作用，增強(qiáng)產(chǎn)品的抗凝析油能力，抵御外界不利環(huán)境的影響。再引入的聚二甲基硅氧烷是一種控泡劑來(lái)調(diào)節(jié)泡沫的含水率，用來(lái)控制泡沫大小的物質(zhì)，使大氣泡變成小氣泡，讓起泡劑在一定的用量范圍不同的濃度下始終產(chǎn)生均勻、細(xì)膩、穩(wěn)定泡沫的物質(zhì)，所得氣泡不僅密度小而且強(qiáng)度好，泡沫含水率的波動(dòng)很小。

本發(fā)明抗油低含水率起泡劑，具有較好的穩(wěn)定性，且泡沫的攜液和抗凝析油能力強(qiáng)，所產(chǎn)生的泡沫的含水率比一般泡排劑低30％-40％，產(chǎn)生的泡沫由于單個(gè)泡沫的液滴量少，因此對(duì)泡沫壁的拉力相對(duì)較小，延長(zhǎng)了泡沫存在的時(shí)間，同時(shí)單位體積泡沫的質(zhì)量較輕，減小了泡沫重量產(chǎn)生的回壓，使有限的能量得到充分的發(fā)揮，特別適用于低產(chǎn)氣量、小水量含凝析油氣井使用。本發(fā)明的抗油低含水率起泡劑抗礦化度能力達(dá)200g/L，抗凝析油能力達(dá)30％，抗溫能力高達(dá)90℃，泡沫含水率1.16％，在凝析油含量30％的條件下，發(fā)泡能力可達(dá)到150mm，攜液率68％，最佳使用濃度0.3-0.5％，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)泡排成功率達(dá)90％以上。該產(chǎn)品無(wú)毒、易降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，可與甲醇、緩蝕劑等藥劑配伍，與氣、液組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不增加氣體和燃燒產(chǎn)物的毒性，不腐蝕設(shè)備和管道。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)闡述，但本發(fā)明不限于該實(shí)施例。為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選施例中詳細(xì)說(shuō)明具體的細(xì)節(jié)。

本發(fā)明提供了一種抗油低含水率起泡劑，由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原材料組成：

本發(fā)明中油患子精華素的提取操作過(guò)程主要包括以下步驟：油患子精選→粉碎→浸提→浸提液凈化→濃縮幾個(gè)過(guò)程。而提取的關(guān)鍵過(guò)程就是浸提和濃縮這兩步，最佳的浸提時(shí)間為48小時(shí)，最佳的浸提溫度為90℃；濃縮是在真空狀態(tài)下進(jìn)行，濃縮溫度相對(duì)較低，浸提液的有效成分沒(méi)有發(fā)生分解，起泡能力較高，含水率低。本發(fā)明以油患子精華素為主劑，在分子油患子、皂角植物精華素分子鏈上嵌入雙烷基鏈二羧酸鈉陰離子基團(tuán)后，得到改性油患子精華素，其分子有兩個(gè)帶負(fù)電荷的親水基團(tuán)，二者產(chǎn)生一個(gè)負(fù)電荷增強(qiáng)重疊區(qū)，較高的電荷密度將大大的增大分子間的吸引力，從而產(chǎn)生很大的溶解作用，使得界面膜中定向排列的分子層結(jié)合得十分緊密，膜強(qiáng)度大大增強(qiáng)，泡沫就不易破裂。

本發(fā)明泡沫排水劑將油患子精華素、脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9和聚月桂酰二乙醇胺這三種表面活性劑復(fù)合。油患子，屬無(wú)患子科植物，其厚肉質(zhì)狀的果皮提取物富含皂素，只要在水中搓揉便會(huì)產(chǎn)生泡沫，是一種天然的非離子型表面活性劑；脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9是一種非離子型表面活性劑，是高分子聚合物，易溶于水、乙醇、乙二醇等，粘度低、水溶性好，均勻的起泡性能、具有優(yōu)良的乳化、分散、擴(kuò)散性和生物降解，能與陰離子、陽(yáng)離子、非離子表面活性劑配合使用，具有很好的協(xié)同作用；聚月桂酰二乙醇胺用于穩(wěn)定泡沫，分子量大，能提高泡沫的粘度，減緩泡沫表面液體的流動(dòng)速度，延長(zhǎng)泡沫的生命周期，起穩(wěn)泡作用。三種表面活性復(fù)配具有較高的協(xié)同性，提高混合液發(fā)泡能力和泡沫的穩(wěn)定性，同時(shí)起到乳化凝析油的作用，增強(qiáng)產(chǎn)品的抗凝析油能力，抵御外界不利環(huán)境的影響。再引入的聚二甲基硅氧烷是一種控泡劑來(lái)調(diào)節(jié)泡沫的含水率，用來(lái)控制泡沫大小的物質(zhì)，使大氣泡變成小氣泡，讓起泡劑在一定的用量范圍不同的濃度下始終產(chǎn)生均勻、細(xì)膩、穩(wěn)定泡沫的物質(zhì)，所得氣泡不僅密度小而且強(qiáng)度好，泡沫含水率的波動(dòng)很小。

實(shí)施例1

本實(shí)施抗油低含水率起泡劑由以下組分組成：改性油患子精華素30％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 40％，聚月桂酰二乙醇胺15％，聚二甲基硅氧烷15％，即起泡劑組分復(fù)配比例為6:8:3:3。

實(shí)施例2

本實(shí)施例抗油低含水率起泡劑由以下組分組成：改性油患子精華素35％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 35％，聚月桂酰二乙醇胺20，聚二甲基硅氧烷10％，即起泡劑組分復(fù)配比例為7:7:4:2。

實(shí)施例3

本實(shí)施例抗油低含水率起泡劑由以下組分組成：改性油患子精華素40％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 35％，聚月桂酰二乙醇胺30％，聚二甲基硅氧烷10％，即起泡劑組分復(fù)配比例為8:7:3:2。

實(shí)施例4

本實(shí)施例抗油低含水率起泡劑由以下組分組成：改性油患子精華素40％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 40％，聚月桂酰二乙醇胺15％，聚二甲基硅氧烷5％，即起泡劑組分復(fù)配比例為8:8:3:1。

實(shí)施例5

本實(shí)施例抗油低含水率起泡劑由以下組分組成：改性油患子精華素45％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 30％，聚月桂酰二乙醇胺15％，聚二甲基硅氧烷10％，即起泡劑組分復(fù)配比例為9:6:3:2。

實(shí)施例6

本實(shí)施例抗油低含水率起泡劑由以下組分組成：改性油患子精華素50％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 20％，聚月桂酰二乙醇胺20％，聚二甲基硅氧烷10％，即起泡劑組分復(fù)配比例為5:2:2:1。

實(shí)施例7

本實(shí)施例抗油低含水率起泡劑由以下組分組成：改性油患子精華素50％，脂肪醇聚氧乙烯醚AEO9 30％，聚月桂酰二乙醇胺10％，聚二甲基硅氧烷10％，即起泡劑組分復(fù)配比例為5:3:1:1。

本發(fā)明中涉及發(fā)泡劑組分按不同配比復(fù)配時(shí)的發(fā)泡能力、攜液率和含水率測(cè)定試驗(yàn)。

試驗(yàn)方法：按照實(shí)施例1～7的方法，將起泡劑材料按不同比例進(jìn)行配制，在藥劑濃度為3.0‰、溫度90℃、礦化度為200g/L、抗30％凝析油條件下，采用GB/T 13173-2008的Ross-Miles法分別測(cè)試溶液的發(fā)泡能力，SY/T 5761-1995《排水采氣用起泡劑CT5-2》測(cè)定攜液能力，起泡劑帶液過(guò)程中用量筒收集泡沫，待量筒中泡沫完全破滅后，并計(jì)算泡沫含水率(＝泡沫破滅后液體體積/泡沫總體積×100％)。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表1，為不同復(fù)配比例下發(fā)泡能力、攜液能力和含水率測(cè)試結(jié)果。

表1

從表1可以看到，發(fā)明的抗油低含水率起泡劑的發(fā)泡力大于118mm，攜液率大于56％，含水率最小為1.16％，尤其是在改性油患子精華素、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚月桂酰二乙醇胺、聚二甲基硅氧烷的復(fù)配比例為9:6:3:2(實(shí)施例5)，性能最好，發(fā)泡能力可達(dá)到150mm，攜液率為68％、泡沫含水率為1.16％。

發(fā)明的抗油低含水率起泡劑抗礦化度能力達(dá)200g/L，抗凝析油能力達(dá)30％，抗溫能力高達(dá)90℃，泡沫含水率1.16％，在凝析油含量30％的條件下，發(fā)泡能力可達(dá)到150mm，攜液率68％，最佳使用濃度0.3-0.5％，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)泡排成功率達(dá)90％以上。