一種油田用起泡劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種油田用起泡劑，本發(fā)明還涉及上述起泡劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在油井洗井、通井作業(yè)中，需要在洗井液里面加入一定濃度的起泡劑，有利于降低洗井液的表界面張力，增加洗井波及的范圍。降低泵壓，同時產(chǎn)生的泡沫還會把井筒內(nèi)的不溶性污垢和小顆粒攜帶出來，從而改善和恢復(fù)油井的生產(chǎn)。
[0003]在氣井采氣過程中加入起泡劑有利于降低地層水表面張力及井筒液柱密度，改善水氣流動狀態(tài)，達(dá)到排水采氣的目的。降低地層水的表面張力，使水在氣流的擾動下容易被分散，大液滴變成細(xì)小的液珠，進(jìn)而有利于氣水流態(tài)由舉升效果差的氣泡流或段塞流向易舉升的霧狀流或段塞流轉(zhuǎn)變，減少氣液的滑脫損失。
[0004]在壓裂施工中，壓裂液中加入起泡劑，在伴有氮氣注入地層的時候，會產(chǎn)生大量的微小氣泡，降低井筒內(nèi)液柱的密度，使得壓裂支撐劑可以均勻的隨著井筒到達(dá)地層裂縫。另外起泡劑還有降低壓裂液的表界面張力，具有一定的幫助返排液快速高效的返排出地層的作用。
[0005]由此可見，起泡劑在油氣田開發(fā)和油氣井增產(chǎn)措施中具有極為重要的作用，目前油田開發(fā)中使用的起泡劑都是成分單一的表面活性劑，起泡量較低，穩(wěn)泡效果差，且在高礦化度和高溫條件下無法達(dá)到使用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種油田用起泡劑，解決了現(xiàn)有油田用起泡劑起泡量較低，穩(wěn)泡效果差，在高礦化度和高溫條件下無法達(dá)到使用效果的問題。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供上述起泡劑的制備方法。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種油田用起泡劑，按質(zhì)量百分比由以下原料組成:十二烷基二甲基甜菜堿10 %?20 %，月桂酰胺丙基甜菜堿5 %?15 %，辛癸基葡糖苷3 %?10%，丁二醇1%?5%，去離子水55%?80%，以上組分總和為100%。
[0009]本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案，一種油田用起泡劑的制備方法，具體按以下步驟實施:
[0010]步驟1，按質(zhì)量百分比稱取以下原料:十二烷基二甲基甜菜堿10%?20%，月桂酰胺丙基甜菜堿5%?15%，辛癸基葡糖苷3%?10%，丁二醇1%?5%，去離子水55%?80%，以上組分總和為100% ；
[0011]步驟2，將步驟I稱取的十二烷基二甲基甜菜堿加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40°C，依次加入月桂酰胺丙基甜菜堿和辛癸基葡糖苷，攪拌0.5?lh，然后依次加入去離子水和丁二醇，繼續(xù)攪拌I?2h ;
[0012]步驟3，降低攪拌速度，根據(jù)混合液酸堿度，加入pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)溶液pH，待溶液降至室溫，即得到起泡劑。
[0013]本發(fā)明的特點還在于，
[0014]其中步驟3中pH調(diào)節(jié)劑為檸檬酸或碳酸鈉中任意一種。
[0015]其中步驟3中pH調(diào)節(jié)范圍為6?8。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明一種油田用起泡劑，可以用于油氣井鉆井、油氣井通井洗井、氣井壓裂、氣井排水采氣等油氣田開發(fā)作業(yè)，具有起泡量高、發(fā)泡質(zhì)量高，泡沫細(xì)小穩(wěn)定，且與油田所用的其它助劑都能配伍的特點，特別是針對陜北特低滲透油氣區(qū)，在礦化度為20 X 104mg/L的地層水和溫度為130°C地層中均有良好的起泡效果，并且在實際現(xiàn)場使用中，已取得明顯的商業(yè)效果。此外，本發(fā)明還具有低毒性、高活性、對地層無傷害的特點。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]本發(fā)明提供了一種油田用起泡劑，按質(zhì)量百分比由以下原料組成:十二烷基二甲基甜菜堿10 %?20 %，月桂酰胺丙基甜菜堿5 %?15 %，辛癸基葡糖苷3 %?10 %，丁二醇1%?5%，去離子水55%?80%，以上組分總和為100%。
[0019]本發(fā)明還提供了上述油田用起泡劑的制備方法，具體按以下步驟實施:
[0020]步驟1，按質(zhì)量百分比稱取以下原料:十二烷基二甲基甜菜堿10%?20%，月桂酰胺丙基甜菜堿5%?15%，辛癸基葡糖苷3%?10%，丁二醇1%?5%，去離子水55%?80%，以上組分總和為100% ；
[0021]步驟2，將步驟I稱取的十二烷基二甲基甜菜堿加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40°C，依次加入月桂酰胺丙基甜菜堿和辛癸基葡糖苷，攪拌0.5?lh，然后依次加入去離子水和丁二醇，繼續(xù)攪拌I?2h ;
[0022]步驟3，降低攪拌速度，根據(jù)混合液酸堿度，加入pH調(diào)節(jié)劑檸檬酸或碳酸鈉，調(diào)節(jié)溶液pH至6?8，待溶液降至室溫，即得到起泡劑。
[0023]實施例1
[0024]稱取150kg十二烷基二甲基甜菜堿加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40°C，依次加入150kg月桂酰胺丙基甜菜堿和10kg辛癸基葡糖苷攪拌繼續(xù)攪拌，攪拌0.7h，然后依次加入550kg的去離子水和50kg 丁二醇繼續(xù)攪拌1.5h，降低攪拌速度，加入1kg梓檬酸，調(diào)節(jié)溶液pH至6，待溶液降至室溫，即得到起泡劑。
[0025]取上述起泡劑0.5ml加入到10ml去離子水中，9000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌I分鐘，倒入500ml量筒中觀察泡沫體積為465ml，半衰期為6.5分鐘。同樣取上述起泡劑0.5ml加入到10ml礦化度為20X 104mg/L的礦化水中，9000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌I分鐘，倒入500ml量筒中觀察泡沫體積為465ml，半衰期為5.5分鐘。說明該起泡劑在高礦化度下使用依然具有良好的穩(wěn)定性。
[0026]實施例2
[0027]稱取200kg十二烷基二甲基甜菜堿加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40°C，依次加入10kg月桂酰胺丙基甜菜堿和30kg辛癸基葡糖苷攪拌繼續(xù)攪拌，攪拌0.5h，然后依次加入640kg的去離子水和30kg 丁二醇繼續(xù)攪拌lh，降低攪拌速度，加入1kg碳酸鈉，調(diào)節(jié)溶液PH至8，待溶液降至室溫，即得到起泡劑。
[0028]取上述起泡劑0.5ml加入到10ml去離子水中，9000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌I分鐘，倒入500ml量筒中觀察泡沫體積為465ml，半衰期為7分鐘。同樣取上述起泡劑0.5ml加入到10ml去離子水中，加熱到130°C，然后在9000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌I分鐘，倒入500ml量筒中觀察泡沫體積為430ml，半衰期為5.6分鐘。說明本起泡劑在130°C的高溫下，依然能夠達(dá)到良好的起泡效果。
[0029]實施例3
[0030]稱取10kg十二烷基二甲基甜菜堿加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40°C，依次加入50kg月桂酰胺丙基甜菜堿和40kg辛癸基葡糖苷攪拌繼續(xù)攪拌，攪拌lh，然后依次加入800kg的去離子水和1kg 丁二醇繼續(xù)攪拌2h，溶液pH為6.5，待溶液降至室溫，即得到起泡劑。
[0031 ] 選取延長油田油氣勘探公司延867井，井深2990米，目前油管壓力為3.6MPa，套管壓力為1.5MPa，日產(chǎn)氣量平均為3200M3/d。2014年5月22日10時左右從套管注入該起泡劑200kg并關(guān)井，2014年5月23日早上12時開井，排出井底積液9M3，日產(chǎn)氣量在開井后的三個月平均為11000M3/d ;選取延長油田油氣勘探公司安9井，井深2210米，目前油管壓力為2.5MPa，套管壓力為IMPa，日產(chǎn)氣量平均為2000M3/d。2014年6月10日10時左右從套管注入該起泡劑150kg并關(guān)井，2014年6月11日早上12時開井，排出井底積液7M3，日產(chǎn)氣量在開井后的三個月平均為9000M3/d。說明該起泡劑現(xiàn)場使用效果明顯，投入產(chǎn)出比高，是一種可以規(guī)模化生產(chǎn)并投放市場的成熟產(chǎn)品。
【主權(quán)項】
1.一種油田用起泡劑，其特征在于，按質(zhì)量百分比由以下原料組成:十二烷基二甲基甜菜堿10 %?20 %，月桂酰胺丙基甜菜堿5 %?15 %，辛癸基葡糖苷3 %?10 %，丁二醇1%?5%，去離子水55%?80%，以上組分總和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田用起泡劑的制備方法，其特征在于，具體按以下步驟實施: 步驟1，按質(zhì)量百分比稱取以下原料:十二烷基二甲基甜菜堿10%?20%，月桂酰胺丙基甜菜堿5%?15%，辛癸基葡糖苷3%?10%，丁二醇I %?5%，去離子水55%?80%，以上組分總和為100% ； 步驟2，將步驟I稱取的十二烷基二甲基甜菜堿加入到反應(yīng)釜中，攪拌升溫至40°C，依次加入月桂酰胺丙基甜菜堿和辛癸基葡糖苷，攪拌0.5?lh，然后依次加入去離子水和丁二醇，繼續(xù)攪拌I?2h ; 步驟3，降低攪拌速度，根據(jù)混合液酸堿度，加入pH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)溶液pH，待溶液降至室溫，即得到起泡劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田用起泡劑的制備方法，其特征在于，所述步驟3中pH調(diào)節(jié)劑為檸檬酸或碳酸鈉中任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油田用起泡劑的制備方法，其特征在于，所述步驟3中pH調(diào)節(jié)范圍為6?8。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油田用起泡劑，按質(zhì)量百分比由以下原料組成：十二烷基二甲基甜菜堿10％～20％，月桂酰胺丙基甜菜堿5％～15％，辛癸基葡糖苷3％～10％，丁二醇1％～5％，去離子水55％～80％，以上組分總和為100％。本發(fā)明還公開了該起泡劑的制備方法。本發(fā)明一種油田用起泡劑，可以用于油氣井鉆井、油氣井通井洗井作、氣井壓裂、氣井排水采氣等油氣田開發(fā)作業(yè)，特別是針對陜北特低滲透油氣區(qū)，在礦化度為20×104mg/L的地層水和溫度為130℃地層中均有良好的起泡效果，并且在實際現(xiàn)場使用中，已取得明顯的商業(yè)效果。
【IPC分類】C09K8-70, C09K8-536, C09K8-584, C09K8-035
【公開號】CN104694091
【申請?zhí)枴緾N201510021458
【發(fā)明人】向禮勇, 李慧, 鄧永剛
【申請人】陜西延長石油油田化學(xué)科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月15日