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CN107400505B - 一种高温固体泡排剂及制备方法 - Google Patents

一种高温固体泡排剂及制备方法 Download PDF

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CN107400505B CN201710546204.9A CN201710546204A CN107400505B CN 107400505 B CN107400505 B CN 107400505B CN 201710546204 A CN201710546204 A CN 201710546204A CN 107400505 B CN107400505 B CN 107400505B
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Abstract

本发明涉及油田采油工程技术领域，提供一种用于气井排水采气的高温固体泡排剂及其制备方法，本发明是为了解决高温、深层气井泡排剂性能降低、排水效果差；冬季存储和加注不便等问题而研制的。一种高温固体泡排剂的重量百分比为：烷基硫酸盐20%～30%、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH410%～15%、硬脂酸C18H36O225%～35%、碳酸钠Na2CO38%～12%、其余为水；本发明还提供了该泡排剂制备方法。本发明适于井温≥120℃，或者井深≥3500m的深层气井；特别适用于连续生产间歇排水的气井，具有高温条件下起泡性能好，泡沫稳定性强；便于储存运输；污染小等优点。

Description

一种高温固体泡排剂及制备方法
技术领域
本发明涉及油田采油工程技术领域，提供用于气井排水采气的一种高温固体泡排剂及制备方法。
背景技术
气井产水后，逐渐变为间歇井，甚至停产，需进行排水采气技术恢复生产。泡沫排水是一种工艺简单、经济有效的排水采气技术。目前，常用泡排剂均为液体型，在井温≥120℃、井深≥3500m条件下泡沫性能降低，排水效果变差；施工时需进行井口设置加药泵由人工操作加注，对于间歇排水的气井不适用；低温条件下增稠或者凝固，冬季储存和加注不便。因此，为克服常规泡排剂不足，发明一种高温固体泡排剂，满足高温、深层气井，尤其是间歇排水气井生产工艺要求。
发明内容
本发明目的在于提供在高温下泡沫效果好，而且满足高温、深层气井，尤其是间歇排水气井采气工艺要求的一种高温固体泡排剂及制备方法。
本发明采取的技术方案为：一种高温固体泡排剂，它由烷基硫酸盐、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4、硬脂酸C18H36O2、碳酸钠 Na2CO3以及水组成，它们的重量百分比为：烷基硫酸盐20%～30%、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH410%～15%、硬脂酸C18H36O225%～35%、碳酸钠 Na2CO38%～12%、其余为水；
一种高温固体泡排剂的制备方法：
（1）分别称量重量比为20%～30%的烷基硫酸盐，10%～15%的月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4，25%～35%的硬脂酸C18H36O2，8%～12%的碳酸钠 Na2CO3；其余为水；
（2）将烷基硫酸盐、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4分别加入反应釜中，搅拌≥2h，搅拌速度为≤100r/min，静置≥4h，形成均匀粘稠液体状混合物；
（3）将硬脂酸C18H36O2加入反应釜中，加热至60℃～70℃，恒温搅拌至硬脂酸熔解混合均匀，形成液体状混合物；
（4）将碳酸钠Na2CO3、水加入低温恒温槽或恒温干燥箱中，加热至30℃～40℃，恒温搅拌至完全溶解，形成碳酸钠溶液；
（5）将碳酸钠Na2CO3溶液加入反应釜中，低速搅拌至混合均匀，搅拌速度为≤50r/min，形成粘稠液体状混合物；
（6）将反应釜中的全部混合物取出，注入预制模具，静置≥2h，便于气泡析出；
（7）将模具至于恒温干燥箱中，加热至30℃～40℃，恒温干燥≥24h，冷却至常温，取出，脱模，刮除表面毛刺，打磨光滑，包装，即得高温固体泡排剂成品。
烷基硫酸盐为月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na、C13～16脂肪醇硫酸钠C13～16H27～33SO4Na、粽仁醇硫酸钠C16H33SO4Na中的一种或任意几种的组合。
本发明的高温固体泡排剂排水原理为：
烷基硫酸盐具有较强的泡沫性能，良好抗硬水性和耐酸碱性；与别名ALSA或K12A的月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4混合后，可以产生极佳的协同效应，在≥120℃高温条件下泡沫性能明显提高，排水性能好，适于井温≥120℃，或者井深≥3500m的深层气井；特别适用于连续生产间歇排水的气井。
本发明与现有泡排剂相比具有以下优点：
1）在高温条件下具有优良的起泡性能，泡沫稳定性强，适于井温≥120℃或者井深≥3500m的深层气井；
2）本发明合成的固体泡排剂生产过程中可由预制模具塑成规定形状，使用时不需稀释，可直接储存于井口加药装置中，实现定期、自动投放，避免常用液体泡排剂需人工操作加注的问题，特别适用于连续生产间歇排水的气井；
3）本发明合成的固体泡排剂在-30℃～40℃物理性质不变，稳定性好，便于包装、储存和运输。
4）本发明合成的固体泡排剂生产工艺简单，对环境污染小。
具体实施方式：下面结合实施例对本发明作进一步说明：一种高温固体泡排剂，它由烷基硫酸盐、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4、硬脂酸C18H36O2、碳酸钠 Na2CO3以及水组成，它们的重量百分比为：烷基硫酸盐20%～30%、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH410%～15%、硬脂酸C18H36O225%～35%、碳酸钠 Na2CO38%～12%、其余为水；
一种高温固体泡排剂的制备方法：
（1）分别称量重量比为20%～30%的烷基硫酸盐，10%～15%的月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4，25%～35%的硬脂酸C18H36O2，8%～12%的碳酸钠 Na2CO3；其余为水；
（2）将烷基硫酸盐、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4分别加入反应釜中，搅拌≥2h，搅拌速度为≤100r/min，静置≥4h，形成均匀粘稠液体状混合物；
（3）将硬脂酸C18H36O2加入反应釜中，加热至60℃～70℃，恒温搅拌至硬脂酸熔解混合均匀，形成液体状混合物；
（4）将碳酸钠Na2CO3、水加入低温恒温槽或恒温干燥箱中，加热至30℃～40℃，恒温搅拌至完全溶解，形成碳酸钠溶液；
（5）将碳酸钠Na2CO3溶液加入反应釜中，低速搅拌至混合均匀，搅拌速度为≤50r/min，形成粘稠液体状混合物；
（6）将反应釜中的全部混合物取出，注入预制模具，静置≥2h，便于气泡析出；
（7）将模具至于恒温干燥箱中，加热至30℃～40℃，恒温干燥≥24h，冷却至常温，取出，脱模，刮除表面毛刺，打磨光滑，包装，即得高温固体泡排剂成品。
烷基硫酸盐为月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na、C13～16脂肪醇硫酸钠C13～16H27～33SO4Na、粽仁醇硫酸钠C16H33SO4Na中的一种或任意几种的组合。
实施例1：本实例提供了一种气井高温固体泡排剂SG-1。
SG-1型高温固体泡排剂，它由月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4、硬脂酸C18H36O2、碳酸钠 Na2CO3以及水组成，它们的重量百分比为：月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na30%、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH415%、硬脂酸C18H36O225%、碳酸钠 Na2CO38%、其余为水；
（1）分别称量重量比为30%的月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na，15%的月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4，25%的硬脂酸C18H36O2，8%的碳酸钠 Na2CO3；其余为水；
（2）将月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4分别加入反应釜中，搅拌2h，搅拌速度为100r/min，静置4h，形成均匀粘稠液体状混合物；
（3）将硬脂酸C18H36O2加入反应釜中，加热至60℃，恒温搅拌至硬脂酸熔解混合均匀，形成液体状混合物；
（4）将碳酸钠Na2CO3、水加入低温恒温槽，加热至30℃，恒温搅拌至完全溶解，形成碳酸钠溶液；
（5）将碳酸钠Na2CO3溶液加入反应釜中，低速搅拌至混合均匀，搅拌速度为50r/min，形成粘稠液体状混合物；
（6）将反应釜中的全部混合物取出，注入预制模具，静置2h，便于气泡析出；
（7）将模具至于恒温干燥箱中，加热至30℃，恒温干燥96h，冷却至常温，取出，脱模，刮除表面毛刺，打磨光滑，包装，即得SG-1型高温固体泡排剂成品。
实施例2：本实例提供了一种气井高温固体泡排剂SKG-1。
SKG-1型高温固体泡排剂，它由月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na、C13～16脂肪醇硫酸钠C13～16H27～33SO4Na、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4、硬脂酸C18H36O2、碳酸钠 Na2CO3以及水组成，它们的重量百分比为：月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na10%、C13～16脂肪醇硫酸钠C13～16H27～33SO4Na10%、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH410%、硬脂酸C18H36O235%、碳酸钠 Na2CO312%、其余为水；
SKG-1型高温固体泡排剂的制备方法：
（1）分别称量重量比为10%的月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na， 10%的C13～16脂肪醇硫酸钠C13～16H27～33SO4Na，10%的月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4， 35%的硬脂酸C18H36O2， 12%的碳酸钠Na2CO3；其余为水；
（2）将月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na、C13～16脂肪醇硫酸钠C13～16H27～33SO4Na、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4分别加入反应釜中，搅拌2h，搅拌速度为100r/min，静置4h，形成均匀粘稠液体状混合物；
（3）将硬脂酸C18H36O2加入反应釜中，加热至70℃，恒温搅拌至硬脂酸熔解混合均匀，形成液体状混合物；
（4）将碳酸钠Na2CO3、水加入恒温干燥箱中，加热至40℃，恒温搅拌至完全溶解，形成碳酸钠溶液；
（5）将碳酸钠Na2CO3溶液加入反应釜中，低速搅拌至混合均匀，搅拌速度为30r/min，形成粘稠液体状混合物；
（6）将反应釜中的全部混合物取出，注入预制模具，静置2h，便于气泡析出；
（7）将模具至于恒温干燥箱中，加热至40℃，恒温干燥24h，冷却至常温，取出，脱模，刮除表面毛刺，打磨光滑，包装，即得SKG-1型高温固体泡排剂成品。
实施例3：本实施例对上述实施例1、实施例2提供的固体泡排剂SG-1、SKG-1在120℃温度条件下泡沫性能进行了测试。
本实施实例对固体泡排剂泡沫性能评价，采用初始气流法，实验装置为高温高压泡沫性能评价装置，测定120℃下初始泡沫高度H0、3min泡沫高度H3、5min泡沫高度H5。其中初始泡沫高度H0表示泡排剂起泡性能，3min泡沫高度H3、5min泡沫高度H5表示泡排剂在不同井深条件下的泡沫稳定性，上述3个指标值越大，表明泡排剂性能越好。
实验数据见表1。
表1 120℃下泡沫性能性能测定数据
Figure 552242DEST_PATH_IMAGE002
由表1可以看出120℃下，SG-1、SKG-1型固体泡排剂起初始泡沫高度H0≥150mm，3min泡沫高度H3≥130mm，5min高度H5≥130mm，表明上述固体泡排剂在高温深层气井中起泡性能好，泡沫稳定性强，适于井温≥120℃，或者井深≥3500m的深层气井；特别适用于连续生产间歇排水的气井。

Claims (2)

1.一种高温固体泡排剂，其特征在于：它由烷基硫酸盐、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4、硬脂酸C18H36O2、碳酸钠Na2CO3以及水组成，它们的重量百分比为：烷基硫酸盐20％～30％、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH410％～15％、硬脂酸C18H36O225％～35％、碳酸钠Na2CO38％～12％、其余为水；
所述烷基硫酸盐为月桂醇硫酸钠C12H25SO4Na、C13～16脂肪醇硫酸钠C13～16H27～33SO4Na、C16H33SO4Na中的一种或任意几种的组合。
2.一种如权利要求1所述的高温固体泡排剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)分别称量重量比为20％～30％的烷基硫酸盐，10％～15％的月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4，25％～35％的硬脂酸C18H36O2，8％～12％的碳酸钠Na2CO3；其余为水；
(2)将烷基硫酸盐、月桂基硫酸铵C12H25SO4NH4分别加入反应釜中，搅拌≥2h，搅拌速度为≤100r/min，静置≥4h，形成均匀粘稠液体状混合物；
(3)将硬脂酸C18H36O2加入反应釜中，加热至60℃～70℃，恒温搅拌至硬脂酸熔解混合均匀，形成液体状混合物；
(4)将碳酸钠Na2CO3、水加入低温恒温槽或恒温干燥箱中，加热至30℃～40℃，恒温搅拌至完全溶解，形成碳酸钠溶液；
(5)将碳酸钠Na2CO3溶液加入反应釜中，低速搅拌至混合均匀，搅拌速度为≤50r/min，形成粘稠液体状混合物；
(6)将反应釜中的全部混合物取出，注入预制模具，静置≥2h，便于气泡析出；
(7)将模具至于恒温干燥箱中，加热至30℃～40℃，恒温干燥≥24h，冷却至常温，取出，脱模，刮除表面毛刺，打磨光滑，包装，即得高温固体泡排剂成品。
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