一種泡排劑及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種天然氣井用泡排劑及其制備方法與應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然氣井開發(fā)中后期，地層能量下降，地層水隨天然氣流進入近井地帶或井筒，并 在此處聚集，造成氣井產(chǎn)量下降甚至被水淹死。在排水采氣工藝技術(shù)系列中，泡排工藝W 其施工方便、設(shè)備簡單、成本低、適用井深范圍大、收效快、不影響氣井正常生產(chǎn)等優(yōu)點日益 受到普遍關(guān)注，是排出井內(nèi)積液、提高天然氣產(chǎn)量、延長氣井開采周期最經(jīng)濟有效的方法之 一。通過從攜液能力不足的氣井井口向井底積液中加入一些具有特殊功能的表面活性劑， 借助天然氣流的攬拌，與井底積液充分接觸，產(chǎn)生大量穩(wěn)定的低密度含水泡沫，降低氣液混 合物的密度，從而大大降低自噴井井筒內(nèi)液柱的摩阻損失和重力梯度，其結(jié)果是在井底壓 力或井口壓力不變的情況下，使井底積液更易被氣流從井底攜帶至地面，提高氣流垂直舉 液能力，達到排水采氣的目的。
[0003] 泡排工藝能否取得成功，在很大程度上取決于所用泡排劑的性能。在地層條件下， 泡排劑的起泡、穩(wěn)泡性能和熱穩(wěn)定性受到井底溫度、礦化度W及凝析油含量的影響，溫度、 礦化度和凝析油含量升高會導(dǎo)致起泡高度、攜液能力下降，從而削弱排水采氣施工工藝的 效果。常規(guī)泡排劑在中、低礦化度（低于30000mg/L)條件下的起泡性能比較好，而在較高 溫度（高于9(TC)、較高礦化度條件下泡排劑的起泡和穩(wěn)泡性能變差甚至失效，劇烈攬動后 起泡性降低，生成的泡沫穩(wěn)定性變差，攜液量少，從而影響泡排施工工藝的效果。凝析油具 有強烈的消泡作用，目前常規(guī)泡排劑在含凝析油較高（比如10% )的氣井中起泡少而且穩(wěn) 定性差，攜液少，排水采氣的效果不顯著。
[0004] 我國大部分氣井是油、氣、水共生的，井中積液具有一定礦化度，積液中還含有凝 析油，井底溫度一般在90°cW上。目前泡排劑種類不少，但大多是W單一性能泡排劑為主， 在工作性能上存在欠缺。氣田開發(fā)中后期，隨著各種特殊情況的出現(xiàn)，要求泡排劑能夠一劑 多能，在高溫、高礦化度、高凝析油含量條件下也能有良好的泡沫性能。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于對泡排劑進行優(yōu)化篩選，提供一種兼具耐高溫、 耐高礦化度、抗高凝析油的泡排劑，可有效進行高溫、高礦化度、含凝析油條件下氣井的排 水采氣施工，確保氣井連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。
[0006] 為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種泡排劑，W重量百分比計，所述泡排劑包 括如下組分：甜菜堿25-50%，a-締控橫酸鋼6-28 %，挪子油脂肪酸二乙醇酷胺3-14 %，氣 碳表面活性劑10-22%，其余為水。
[0007] 上述泡排劑中，優(yōu)選的，W重量百分比計，所述泡排劑包括如下組分：甜菜堿 43-50%，a-締控橫酸鋼6-12%，挪子油脂肪酸二乙醇酷胺9-14%，氣碳表面活性劑 10-16%，其余為水。
[0008] 上述泡排劑中，優(yōu)選的，所述氣碳表面活性劑包括橫酸鹽型全氣表面活性劑。
[0009] 上述泡排劑中，優(yōu)選的，所述甜菜堿包括十二烷基二甲基甜菜堿、十四烷基二甲基 甜菜堿、十六烷基二甲基甜菜堿中的一種或幾種的組合。
[0010] 上述泡排劑中，優(yōu)選的，所述甜菜堿為十二烷基二甲基甜菜堿、十四烷基二甲基甜 菜堿、十六烷基二甲基甜菜堿的組合，=者的質(zhì)量比為3: (1-3) : (1-3)，優(yōu)選為3:3:2。 W11] 上述泡排劑中，優(yōu)選的，所述a-締控橫酸鋼包括碳鏈長度為Cm-Cis的a-締控橫 酸鋼，更優(yōu)選為碳鏈長度為Cw的a-締控橫酸鋼。
[0012] 本發(fā)明還提供上述泡排劑的制備方法，包括W下步驟：
[0013] 將甜菜堿、a-締控橫酸鋼、挪子油脂肪酸二乙醇酷胺、氣碳表面活性劑和水加入 反應(yīng)蓋中；
[0014] 將反應(yīng)蓋加熱至40-50°C;
[001引在40-50°C條件下攬拌1-1. 5小時，制得所述泡排劑。
[0016] 上述泡排劑的制備方法中，優(yōu)選的，所述反應(yīng)蓋的加熱溫度為45°C。
[0017] 本發(fā)明還提供上述泡排劑在天然氣井處理中的應(yīng)用，其中，所述天然氣井處理為 排水采氣工藝中的泡沫排水采氣工藝。
[0018] 在上述泡排劑在天然氣井處理中的應(yīng)用中，優(yōu)選的，所述泡排劑在水溶液中的質(zhì) 量濃度為0. 2-1. 2%。
[0019] 在上述泡排劑在天然氣井處理中的應(yīng)用中，優(yōu)選的，所述泡排劑在水溶液中的質(zhì) 量濃度為0.6-1. 2%。
[0020] 本發(fā)明的泡排劑，外觀為淡黃色透明、均勻的液體，通過把具有優(yōu)異單一性能的不 同表面活性劑進行復(fù)配，產(chǎn)生協(xié)同作用，使體系能夠兼具耐高溫、耐高礦化度、抗凝析油性 能，耐溫達150°c，耐礦化度達lOOOOOmg/l，抗凝析油含量達30%，發(fā)泡體積達到4-8倍，攜 液量60% -85%，最佳使用質(zhì)量濃度為0. 6-1. 2%。井筒積液中加入該泡排劑后能夠迅速起 泡，大幅降低積液密度，從而降低井筒中氣液混合物的流動阻力，大幅增加氣井產(chǎn)量。
[0021] 本發(fā)明的泡排劑制品與地層液體配伍性良好，既適用于單一高溫、高礦化度、高凝 析油問題的氣井排水采氣工藝，也適用于兼具高溫、高礦化度、含凝析油等復(fù)雜問題氣井的 排水采氣工藝。此外，本發(fā)明所提供泡排劑的制備方法簡單易行，對設(shè)備要求低，易于實現(xiàn) 工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0022] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技 術(shù)方案進行W下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。 陽〇2引 實施例1
[0024] 本實施例提供一種泡排劑，W重量百分比計，該泡排劑包括：
[00巧]起泡組分：甜菜堿復(fù)配物50% ;
[00%] 助泡組分：a-締控橫酸鋼（南風(fēng)化工集團股份有限公司提供，商品名A0S)6% ;
[0027] 穩(wěn)泡組分：挪子油脂肪酸二乙醇酷胺14%，氣碳表面活性劑10% ;
[0028] W及水 20%。
[0029] 其中，上述氣碳表面活性劑為橫酸鹽型全氣表面活性劑，即上海贏正科技有限公 司提供的產(chǎn)品FC-15。
[0030] 上述甜菜復(fù)配物由十二烷基二甲基甜菜堿A、十四烷基二甲基甜菜堿B和十六燒 基二甲基甜菜堿C=種結(jié)構(gòu)相似的甜菜堿表面活性劑按比例復(fù)配而成，并且復(fù)配后所得體 系的泡沫性能優(yōu)于其中任意單一甜菜堿的泡沫性能。
[0031] W下對上述S種甜菜堿進行配比與測試：
[0032] 單一甜菜堿的起泡能力測試：采用warring攬拌器，轉(zhuǎn)速為6000巧m;劇烈攬拌60 秒，測試條件為礦化度lOOOOOmg/l，室溫；單一甜菜堿的測試配液量為IOOmU測試的質(zhì)量 濃度分別為 0. 3%、0. 5%、0. 7%和 0. 9%。
[0033] 將十二烷基二甲基甜菜堿A、十四烷基二甲基甜菜堿B、十六烷基二甲基甜菜堿C S種表面活性劑分別置于馬弗爐中，150°C老化12小時后冷卻至室溫，再分別用1000 OOmg/ L的礦化水各配制成IOOmL0. 3%、0. 5%、0. 7%和0. 9%四種質(zhì)量濃度的溶液，并于室溫條 件下分別測試不同濃度單一甜菜堿的起泡性能，其結(jié)果如表1 (單一甜菜堿表面活性劑的 泡沫性能測試）所示。起始泡沫高度W毫升（mL)計量，析液半衰期W秒（S)計量，測試體 系不含凝析油。
[0034] 表 1
[0035]
[0036] 表1中數(shù)據(jù)顯示，S種甜菜堿泡沫劑的泡沫性能排序依次是十二烷基二甲基甜菜 堿、十六烷基二甲基甜菜堿、十四烷基二甲基甜菜堿。
[0037] 甜菜堿復(fù)配物的起泡能力測試條件與方法可參考上述單一甜菜堿的起泡能力測 試，該甜菜堿復(fù)配物測試溶液的質(zhì)量濃度為0. 5%，具體過程如下：
[0038] 將十二烷基二甲基甜菜堿A、十四烷基二甲基甜菜堿B、十六烷基二甲基甜菜堿C 按照不同質(zhì)量比進行復(fù)配，再分別用lOOOOOmg/L礦化水配制成IOOmL質(zhì)量濃度為0. 5%的 甜菜堿復(fù)配物溶液，并在室溫條件下采用warring攬拌器進行起泡能力測試，該攬拌器的 轉(zhuǎn)速為eOOOrpm，劇烈攬拌60秒，體系不含凝析油，其結(jié)果如表2 (質(zhì)量濃度0. 5 %的=種甜 菜堿表面活性劑復(fù)配物的泡沫性能測試）所示。
[0039] 表 2
[0040]
[0041 ]
[0042] 根據(jù)實際情況，上述復(fù)配物考慮所有可能的組合，經(jīng)過34次實驗，綜合考慮起泡 高度和析液半衰期，發(fā)現(xiàn)在相同質(zhì)量濃度（0. 5 % )條件下，多數(shù)3組份甜菜堿復(fù)配體系的泡 沫性能都比單一甜菜堿表面活性劑或2組份甜菜堿復(fù)配體系的泡沫性能有所改善，優(yōu)選配 比組份是按照第28、29、30、31、32、33組實驗進行復(fù)配，其中更優(yōu)選的是第33組實驗所示的 質(zhì)量配比，即十二烷基二甲基甜菜堿A、十四烷基二甲基甜菜堿B、十六烷基二甲基甜菜堿C的質(zhì)量百分比為A:B:C= 37. 5% : 37. 5% : 25% (即，A:B:C= 3 : 3 : 2)。
[0043] 本實施例的甜菜堿復(fù)配物是按照十二烷基二甲基甜菜堿A、十四烷基二甲基甜菜 堿B、十六烷基二甲基甜菜堿C的質(zhì)量比為3:3:2的比例關(guān)系制備的，并W其作為泡排劑的 起泡組分，再與助泡組分、穩(wěn)泡組分按比例混合制備泡沫排水劑體系。
[0044