專利名稱：天然氣井固體泡沫排水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氣田用固體泡沫排水劑，特別是一種集泡沫排水、管道防腐于一體的固體自發(fā)泡沫排水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
天然氣井在開采的中后期，由于氣井自身地層能量下降，地層水也伴隨天然氣進(jìn)入井筒，在井底或近井地帶聚積，造成氣井的產(chǎn)氣量下降或氣井被水淹沒(méi)，傷害氣井附近地層。地層水的來(lái)源主要有兩個(gè)方面:一是底層中游離水，如邊水、底水、層間水的浸入；二是地層水中含有水氣的天然氣進(jìn)入井筒后，由于溫度、壓力的變化而出現(xiàn)的凝析水。地層水中以及天然氣中含有二氧化碳、硫化氫等腐蝕性氣體，使得氣井存在腐蝕現(xiàn)象。所以在有水產(chǎn)出的天然氣井的生產(chǎn)過(guò)程中，如何避免損失較大地層能量的前提下，最大限度地將地層水帶出水面，是開采產(chǎn)水天然氣氣井必須考慮的一個(gè)重要的問(wèn)題。目前為了解決氣井因 地層水影響生產(chǎn)的問(wèn)題，采用的方法是加注泡沫排水劑；為解決氣井的腐蝕問(wèn)題，主要是加注緩蝕劑，在油管的管壁上形成一層保護(hù)膜，防止酸性氣體腐蝕管壁。傳統(tǒng)的天然氣井排水就是采用藥劑逐一加注，藥劑性能單一，藥劑相互不配伍，而且加注時(shí)間也必須得分開，導(dǎo)致加注成本增加，加注工藝變得復(fù)雜化，藥劑的有效期大大縮短，達(dá)不到預(yù)期的使用效果?，F(xiàn)有泡沫排水劑中，中國(guó)專利第公開第CN102634327A號(hào)中原料配比主要為表面活性劑95 105份，甲基纖維素3 7份，控泡劑5 10份，其中表面活性劑是由無(wú)患子提取物、咪唑啉、十二烷基二甲基甜菜堿按照重量比I 2:1 2:1 2組成；中國(guó)專利公告第CN101492599A號(hào)中原料配比主要為三乙烯四胺5 10%，二乙烯三胺10 20%，油酸10 30%，冰乙酸2 10%，馬來(lái)酸酐5 15%，丙乙酸5 10%。上述兩種泡沫排水劑的成本較高、成分不環(huán)保、自發(fā)起泡性能較差、抗油、甲醇能力較弱，本發(fā)明針對(duì)以上缺點(diǎn)，逐一克服。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自發(fā)泡能力強(qiáng)、泡沫穩(wěn)定性好、攜液量大、抗油、抗甲醇、抗鹽、投加方便兼具緩蝕作用的天然氣井固體泡沫排水劑及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:天然氣井固體泡沫排水劑，由下述質(zhì)量百分比含量的原料組分制成:表面活性劑25 30%、咪唑啉季銨鹽I 3 %、過(guò)氧化鈉10 15 %、檸檬酸20 25 %、硫脲30 40 %;所述表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比為=AESAlO 15%、月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺共5 10%、AE0-35 10%。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的質(zhì)量比為1:1。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述天然氣井固體泡沫排水劑使用時(shí)的加入質(zhì)量濃度為 4.5 6.5%οο本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:由下述質(zhì)量百分比含量的原料組分制成:表面活性劑25%、咪唑啉季銨鹽3%、過(guò)氧化鈉15%、檸檬酸20%、硫脲37% ;所述表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比為:AESA15%、月桂基二甲基氧化胺2.5%、豆蘧二甲基氧化胺 2.5%,AE0-35%o上述各種原料組分作用:咪唑啉為起緩蝕作用的原料成分；表面活性劑是由四種表面活性劑復(fù)配而成，其中AESA具有較高的發(fā)泡力以及優(yōu)異的配伍性能，月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺復(fù)合使用具有優(yōu)越的調(diào)理性能和穩(wěn)泡性能，AE0-3具有良好優(yōu)異的抗油和抗甲醇能力；過(guò)氧化鈉和檸檬酸起到自發(fā)泡的作用；硫脲主要作為固體泡沫排水劑的固化劑。天然氣井固體泡沫排水劑的制備方法，包括如下步驟:A、表面活性劑的復(fù)配:在裝有攪拌器、回流管、溫度計(jì)的三口燒瓶中，加入月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的水溶液，升溫至80°C — 100°C時(shí)，加入AESA和AE0-3，攪拌升溫至120°C，恒溫回流反應(yīng)I一1.5h，然后蒸餾出其中水分，四種表面活性劑復(fù)配完成；B、固體泡沫排水劑的制備:取步驟A復(fù)配好的表面活性劑，加入咪唑啉季銨鹽、過(guò)氧化鈉、檸檬酸和硫脲，機(jī)械攪拌均勻后，倒入模具中常溫?cái)D壓成型，即得天然氣井固體泡沫排水劑成品。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述天然氣井固體泡沫排水劑成品為圓形實(shí)心柱狀體。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的固體泡沫排水劑，成分新穎、無(wú)毒環(huán)保，自發(fā)泡能力強(qiáng)、泡沫穩(wěn)定性好，泡沫穩(wěn)定性最高可達(dá)到169mm,攜液能力高達(dá)83%，抗凝析油能力可達(dá)50%，抗甲醇能力可達(dá)到40%，抗礦化度能力200000mg/L，最佳有效濃度為4.5 6.5%。而且投加方便兼具緩蝕作用，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率。適用于任何氣井泡沫排水，與其它井下用劑具有良好的配伍性，與氣、液組分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)泡排成功率達(dá)90%以上。
圖1為本發(fā)明成品圓形實(shí)心柱狀體的橫截面剖示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明固體泡沫排水劑是由下述質(zhì)量配比的原料制成:表面活性劑30%、咪唑啉季銨鹽2 %、過(guò)氧化鈉10 %、檸檬酸20 %、硫脲38 %。表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比:AESA (脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨)10%、月桂基二甲基氧化胺5%、豆蘧二甲基氧化胺5%、AE0-3 (脂肪醇聚氧乙烯醚)10%。 本發(fā)明所述的固體泡沫排水劑的具體制備方法包括如下步驟:A、表面活性劑的復(fù)配
按照上述比例，在裝有攪拌器、回流管、溫度計(jì)的500ml三口燒瓶中，加入月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的水溶液，升溫至80°C時(shí)，加入AESA和AE0-3，攪拌升溫至120°C，恒溫回流反應(yīng)1.5h，然后蒸餾出其中水分，四種表面活性劑復(fù)配完成。B、固體泡沫排水劑的制備按照上述比例，取上述復(fù)配好的表面活性劑，加入咪唑啉季銨鹽、過(guò)氧化鈉、檸檬酸、硫脲，機(jī)械攪拌均勻后，倒入模具中常溫?cái)D壓成型，即得成品。實(shí)施例2本發(fā)明固體泡沫排水劑是由下述質(zhì)量配比的原料制成:表面活性劑28%、咪唑啉季銨鹽3 %、過(guò)氧化鈉12 %、檸檬酸25 %、硫脲32 %。表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比:AESA10%、月桂基二甲基氧化胺5 %、豆蘧二甲基氧化胺5 %、AEO-38%。本發(fā)明所述的固體泡沫排水劑的具體制備方法包括如下步驟:A、表面活性劑的復(fù)配按照上述比例，在裝有攪拌器、回流管、溫度計(jì)的500ml三口燒瓶中，加入月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的水溶液，升溫至100°C時(shí)，加入AESA和AE0-3，攪拌升溫至120°C，恒溫回流反應(yīng)lh，然后蒸餾出其中水分，四種表面活性劑復(fù)配完成。B、固體泡排劑的制備按照上述比例，取上述復(fù)配好的表面活性劑，加入咪唑啉季銨鹽、過(guò)氧化鈉、檸檬酸、硫脲，機(jī)械攪拌均勻后，倒入模具中常溫?cái)D壓成型，即得成品。實(shí)施例3本發(fā)明固體泡沫排水劑是由下述質(zhì)量配比的原料制成:表面活性劑28%、咪唑啉季銨鹽I %、過(guò)氧化鈉10%、檸檬酸21 %、硫脲40%。表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比:AESA15%、月桂基二甲基氧化胺2.5%、豆蘧二甲基氧化胺2.5%,ΑΕΟ-38%ο本發(fā)明所述的固體泡沫排水劑的具體制備方法包括如下步驟:A、表面活性劑的復(fù)配按照上述比例，在裝有攪拌器、回流管、溫度計(jì)的500ml三口燒瓶中，加入月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的水溶液，升溫至90°C時(shí)，加入AESA和AE0-3，攪拌升溫至120°C，恒溫回流反應(yīng)lh，然后蒸餾出其中水分，直至體系變?yōu)榉浅ｐこ淼囊后w，四種表面活性劑復(fù)配完成。B、固體泡排劑的制備按照上述比例，取上述復(fù)配好的表面活性劑，加入咪唑啉季銨鹽、過(guò)氧化鈉、檸檬酸、硫脲，機(jī)械攪拌均勻后，倒入模具中常溫?cái)D壓成型，即得成品。實(shí)施例4
本發(fā)明固體泡沫排水劑是由下述質(zhì)量配比的原料制成:表面活性劑30%、咪唑啉季銨鹽2 %、過(guò)氧化鈉15 %、檸檬酸20 %、硫脲33 %。表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比:AESA10%、月桂基二甲基氧化胺5%、豆蘧二甲基氧化胺5%、AE0-310%。本發(fā)明所述的固體泡沫排水劑的具體制備方法包括如下步驟:
A、表面活性劑的復(fù)配按照上述比例，在裝有攪拌器、回流管、溫度計(jì)的500ml三口燒瓶中，加入月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的水溶液，升溫至80°C時(shí)，加入一定量的AESA和AE0-3，攪拌升溫至120°C，恒溫回流反應(yīng)1.5h，然后蒸餾出其中水分，四種表面活性劑復(fù)配完成。B、固體緩蝕劑的制備按照上述比例，取上述復(fù)配好的表面活性劑，加入咪唑啉季銨鹽、過(guò)氧化鈉、檸檬酸、硫脲，機(jī)械攪拌均勻后，倒入模具中常溫?cái)D壓成型，即得成品。實(shí)施例5本發(fā)明固體泡沫排水劑是由下述質(zhì)量配比的原料制成:表面活性劑25%、咪唑啉季銨鹽3 %、過(guò)氧化鈉15 %、檸檬酸20 %、硫脲37 %。表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比:AESA15%、月桂基二甲基氧化胺2.5%、豆蘧二甲基氧化胺2.5%、AE0-35%。本發(fā)明所述的固體泡沫排水劑的具體制備方法包括如下步驟:A、表面活性劑的復(fù)配 按照上述比例，在裝有攪拌器、回流管、溫度計(jì)的500ml三口燒瓶中，加月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的水溶液，升溫至100°c時(shí)，加入一定量的AESA和AE0-3，攪拌升溫至120°C，恒溫回流反應(yīng)1.5h，然后蒸餾出其中水分，四種表面活性劑復(fù)配完成。B、固體緩蝕劑的制備按照上述比例，取上述復(fù)配好的表面活性劑，加入一定質(zhì)量比的咪唑啉季銨鹽、過(guò)氧化鈉、檸檬酸、硫脲，機(jī)械攪拌均勻后，倒入模具中常溫?cái)D壓成型，即得成品。對(duì)以上實(shí)施例所制備的固體泡沫排水劑的各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)定，具體數(shù)據(jù)參見(jiàn)表I:表I不同濃度的固體泡沫排水劑的各項(xiàng)性能
實(shí)施例藥劑濃礦化度發(fā)泡能泡沫穩(wěn)定攜液能抗凝析抗甲 度(％。) (mg/L)力(mm)性(mm)力(％)油(％)醇(％)
1__3.5 150000 120__110 45.0 20 25
2__4.0 150000 131__12369.5 30 28
3__4.5 150000 143__13173.0 38 31
4__5.0 150000 167__142 77.5 43 37
4__6.5 150000 180__16781.0 50 38
5__5.0 150000 175__153 79.0 45 35
—56.5 150000 18016983.0 | 50 | 40從表I可以看出，在總礦化度為200000mg/L的礦化水中，本發(fā)明所制備的固體泡沫排水劑具有很好的穩(wěn)定性，泡沫穩(wěn)定性最高可達(dá)到169mm,攜液能力高達(dá)83%,抗凝析油能力可達(dá)50%，抗甲醇能力可達(dá)到40%，最佳有效質(zhì)量濃度為4.5 6.5%0。
權(quán)利要求
1.然氣井固體泡沫排水劑，其特征在于，由下述質(zhì)量百分比含量的原料組分制成:表面活性劑25 30%、咪唑啉季銨鹽I 3%、過(guò)氧化鈉10 15%、檸檬酸20 25%、硫脲30 40% ； 所述表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比為=AESAlO 15%、月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺共5 10%、AE0-35 10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣井固體泡沫排水劑，其特征在于:月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的質(zhì)量比為1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣井固體泡沫排水劑，其特征在于:所述天然氣井固體泡沫排水劑使用時(shí)的加入濃度為4.5 6.5%0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣井固體泡沫排水劑，其特征在于:由下述質(zhì)量百分比含量的原料組分制成:表面活性劑25%、咪唑啉季銨鹽3%、過(guò)氧化鈉15%、檸檬酸20%、硫脲 37% ； 所述表面活性劑中各原料占固體泡沫排水劑的質(zhì)量百分比為:AESA15%、月桂基二甲基氧化胺2.5%、豆蘧二甲基氧化胺2.5%、AEO-35 %。
5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的天然氣井固體泡沫排水劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: A、表面活性劑的復(fù)配: 在裝有攪拌器、回流管、溫度計(jì)的三口燒瓶中，加入月桂基二甲基氧化胺和豆蘧二甲基氧化胺的水溶液，升溫至80°C — 100°C時(shí)，加入AESA和AEO-3，攪拌升溫至120°C，恒溫回流反應(yīng)1一1.5h，然后蒸餾出其中水分，四種表面活性劑復(fù)配完成； B、固體泡沫排水劑的制備: 取步驟A復(fù)配好的表面活性劑，加入咪唑啉季銨鹽、過(guò)氧化鈉、檸檬酸和硫脲，機(jī)械攪拌均勻后，倒入模具中常溫?cái)D壓成型，即得天然氣井固體泡沫排水劑成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于:所述天然氣井固體泡沫排水劑成品為圓形實(shí)心柱狀體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然氣井固體泡沫排水劑及其制備方法，所述固體泡沫排水劑是由下述質(zhì)量百分比含量的原料組分制成表面活性劑25～30%、咪唑啉季銨鹽1～3％、過(guò)氧化鈉10～15％、檸檬酸20～25％、硫脲30～40％。本發(fā)明的固體泡沫排水劑，成分新穎、無(wú)毒環(huán)保，自發(fā)泡能力強(qiáng)、泡沫穩(wěn)定性好，泡沫穩(wěn)定性最高可達(dá)到169mm，攜液能力高達(dá)83%，抗凝析油能力可達(dá)50%，抗甲醇能力可達(dá)到40%，抗礦化度能力200000mg/L，最佳有效濃度為4.5～6.5‰。而且投加方便兼具緩蝕作用，降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率。
文檔編號(hào)C09K8/54GK103087698SQ201310019420
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者陳力群, 樊景云, 黨江敏, 尹曉宏 申請(qǐng)人:陜西馭騰實(shí)業(yè)有限公司