本發(fā)明涉及一種油氣井用泡排劑。
背景技術(shù)：
油氣井到了開發(fā)中后期，由于地層壓力降低，邊、底水的推進(jìn)以及壓裂、酸化等作業(yè)措施，造成井底和井筒內(nèi)產(chǎn)生積液使天然氣產(chǎn)量降低甚至停止生產(chǎn)，為了提高油氣產(chǎn)量，要排除井底積液，泡沫排水是一種好的方法。由于泡沫排水采氣具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、成本低、適用井深范圍大、不影響氣井正常生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展起來(lái)的一種排水采氣技術(shù)，在采氣工業(yè)得到普遍的應(yīng)用。現(xiàn)有的起泡劑有很多種，一般在70℃以下的發(fā)泡能力和穩(wěn)泡能力良好，隨環(huán)境溫度的升高，這些起泡劑的起泡能力和穩(wěn)定性會(huì)大大降低，尤其在90℃以上的高溫條件，許多起泡劑產(chǎn)生的泡沫會(huì)內(nèi)消失，甚至不產(chǎn)生泡沫。泡沫排水的實(shí)踐表明，在泡沫排水過(guò)程中泡排劑配方及其泡沫性能的研究是一個(gè)重要問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)相對(duì)國(guó)外來(lái)說(shuō)泡沫排水采氣技術(shù)的發(fā)展比較晚，最早應(yīng)用是四川氣田對(duì)含水氣井采取的泡沫排水采氣試驗(yàn)。四川氣田在1980年開始將無(wú)患子和空泡劑兩種泡排劑用于泡沫排水工藝，一年內(nèi)使得16口井共增產(chǎn)天然氣757.12×104m3，效果顯著。無(wú)患子在淡水、礦化水中均有著良好的泡沫性能，但不能與吡啶類緩蝕劑配伍，因此不能用于注吡啶緩蝕劑的氣井，且不適宜用于溫度高于90℃的氣井?？张輨┡菽€(wěn)定性較好，有較強(qiáng)的攜液能力，但其性能易受溶液pH值的影響，有老化現(xiàn)象，且受溫度影響嚴(yán)重，高于70℃幾乎喪失起泡能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種在40～120℃溫度范圍內(nèi)具有較好的起泡、穩(wěn)泡、攜液能力，同時(shí)與地層水配伍性好，具有很好的抗鹽、抗鈣鎂離子能力的泡排劑。
解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該泡排劑由芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨、黃原膠組成，其中芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨的質(zhì)量比為2～4:1，黃原膠的加入量為芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨總質(zhì)量的10％～20％。
上述泡排劑中，優(yōu)選芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨的質(zhì)量比為3:1。
上述泡排劑中進(jìn)一步優(yōu)選黃原膠的加入量為芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿和N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨總質(zhì)量的15％。
本發(fā)明的泡排劑由穩(wěn)泡劑高分子黃原膠和兩性表面活性劑芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿與N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨復(fù)配而成，兩性表面活性劑芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿具有起泡能力強(qiáng)、配伍性好、耐硬性和優(yōu)良的生物降解性、毒性低等特點(diǎn)，黃原膠具有耐鹽性，在食鹽存在下加熱不會(huì)鹽析而且粘度受溫度影響較小，芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿和N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨及黃原膠復(fù)配后，表現(xiàn)出顯著的的增效作用和優(yōu)異的泡沫性能及較大的攜液量，它不僅能夠適用于溫度較高、礦化度較高的氣井，在H2S和甲醇存在的水中有較好的起泡能力，在一般含水氣井和含H2S的氣井中均可使用，而且性能高于市場(chǎng)的CT-5、UT-60等泡排劑。
本發(fā)明泡排劑在40～120℃范圍內(nèi)具有較好的起泡、穩(wěn)泡、攜液能力；同時(shí)與地層水配伍性好，具有很好的抗鹽、抗鈣鎂離子能力，可以在大于90℃的高溫下使用且在120℃時(shí)泡沫性能穩(wěn)定，本發(fā)明泡排劑適宜的使用濃度為2‰～3‰。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1
將30g芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、10g N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨、6g黃原膠混合均勻，得到泡排劑。
實(shí)施例2
將30g芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、10g N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨、4g黃原膠混合均勻，得到泡排劑。
實(shí)施例3
將30g芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、10g N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨、8g黃原膠混合均勻，得到泡排劑。
實(shí)施例4
將20g芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、10g N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨、4.5g黃原膠混合均勻，得到泡排劑。
實(shí)施例5
將40g芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿、10g N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨、7.5g黃原膠混合均勻，得到泡排劑。
為了證明本發(fā)明的效果，發(fā)明人進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)室研究試驗(yàn)，具體試驗(yàn)情況如下：
1、不同配比的泡沫性能試驗(yàn)
發(fā)明人分別將芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿(ESHB-40)與N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨(LAO)的質(zhì)量比混合后，所得混合物作為泡排劑加入蒸餾水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2‰的泡排劑溶液，測(cè)試泡排劑的發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性，測(cè)試溫度40℃，結(jié)果見下表1。
表1
通過(guò)表1測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出：芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿與N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨復(fù)配后發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性大大提高，說(shuō)明兩者具有顯著的增效協(xié)同效應(yīng)，其中，芥酸酰胺丙基羥磺基甜菜堿與N-(十二酰胺丙撐基)-二甲基氧化銨質(zhì)量比為3:1和4:1時(shí)，復(fù)配的發(fā)泡劑發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性最好，綜合考慮，兩者復(fù)配比選3:1較為合理。
2、不同實(shí)施例泡排劑的泡沫性能試驗(yàn)
發(fā)明人將1～5的泡排劑加入蒸餾水中，分別配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2‰的泡排劑水溶液，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6465-2000《表面活性劑發(fā)泡力的測(cè)定方法》，采用Ross-Miles法測(cè)定其在蒸餾水中的起泡能力，以500mL試液流完時(shí)上升的最大高度值(H0)和5min后的泡沫最大高度值(H5)，分別表示泡排劑的發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性，測(cè)試溫度40℃，結(jié)果見下表2。
表2
由表2可見，本發(fā)明實(shí)施例1～5的泡排劑的發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性能均較好。
3、抗高溫泡沫性能試驗(yàn)
發(fā)明人將實(shí)施例1～5的泡排劑在120℃下老化4小時(shí)，將老化后的泡排劑配成2‰的蒸餾水溶液，在40℃進(jìn)行抗溫性能測(cè)試，結(jié)果如下表3。
表3
老化后本發(fā)明泡排劑外觀無(wú)變化，且從表3的測(cè)試數(shù)據(jù)可知，老化后本發(fā)明泡排劑發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性變化不大，其中實(shí)施例1配方泡排劑老化前后變化相對(duì)較小，說(shuō)明本發(fā)明泡排劑在120℃高溫下泡沫性能穩(wěn)定。
4、抗甲醇抗礦化度泡沫性能試驗(yàn)
發(fā)明人先將甲醇分別加入蒸餾水和5％的礦化水中，配制成10％甲醇溶液，然后將實(shí)施例1的泡排劑、CT-5泡排劑、UT-60泡排劑分別加入甲醇溶液中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2‰的泡排劑溶液，測(cè)試其發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性，測(cè)試溫度為40℃，結(jié)果見表4。
表4
由表4的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出：在相同甲醇含量條件下，本發(fā)明的泡排劑在蒸餾水和礦化水中的泡沫性能均優(yōu)于其它兩個(gè)市場(chǎng)品種，說(shuō)明本發(fā)明泡排劑具有較好的抗甲醇和抗礦化度性能。