一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂及其制备方法，目的在于解决在气井采输过程中，受水的热力学不稳定性和化学不相容性影响，使得井筒和输气管道内很容易产生盐垢，对天然气采输会产生严重的安全隐患，同时，部分气井凝析油含量较高，会产生较大消泡作用，影响气井泡沫排水剂携液性能的问题。本发明专利技术的气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂的阻垢率≥20%，发泡力≥125，具有阻垢、抗高凝析油（50%）、抗高温（130℃）、抗高矿化度（250000ppm）的优点，能够满足各类产水气井生产的需要。同时，本发明专利技术的生产工艺可行，设备与环境要求低，能实现工业化生产的需要，具有较高的性价比。另外，本发明专利技术生产原料易得，成本低，能实现规模化生产和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂及其制备方法
本专利技术涉及油田领域，具体为一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂及其制备方法。
技术介绍
泡沫排水采气工艺是利用井底泡沫排水剂在气流的扰动下，产生大量稳定的含水泡沫，明显降低气液混合物密度，大幅度降低油管内的摩阻损失和重力梯度(有效降低井底流压)，以实现排水采气的目的。由于泡沫排水采气工艺具有“操作简便、经济效益明显”的特点，其已成为各大气田主要的排水采气工艺技术。目前，气井泡沫排水采气工艺面临着高温、高含凝析油、高矿化度等排水采气难题，且随着生产的进行，井筒及地面管道结垢现象也日益严重，对天然气采输安全带来较大隐患。在气井采输过程中，会伴随地层水的产出；由于水的热力学不稳定性和化学不相容性，地层流体中水相离子不配伍或无机盐过饱和，超过了物质的溶解度，使得井筒和输气管道内很容易产生盐垢。水中成垢离子含量越高，形成垢的可能性就越大；为了预防结垢问题对油气田采输的造成的影响，就需要在结垢的初始阶段，改变垢的生成环境，减少垢的形成；同时，部分气井凝析油含量较高，会对泡沫性能产生较大消泡作用，严重影响气井泡沫排水剂携液性能。现有常规泡沫排水采气工艺已无法有效解决以上难题，迫切需要一种既能够有效阻止垢的形成，又能适应气田产出水高凝析油、高矿化度、高温度井下条件下的泡沫排水剂。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对在气井采输过程中，受水的热力学不稳定性和化学不相容性影响，使得井筒和输气管道内很容易产生盐垢，对天然气采输会产生严重的安全隐患，同时，部分气井凝析油含量较高，会产生较大消泡作用，影响气井泡沫排水剂携液性能的问题，提供一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂及其制备方法。本专利技术的气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂的阻垢率≥20％，发泡力≥125，具有阻垢、抗高凝析油(50％)、抗高温(130℃)、抗高矿化度(250000ppm)的优点，能够满足各类产水气井生产的需要。同时，本专利技术的生产工艺可行，设备与环境要求低，能实现工业化生产的需要，具有较高的性价比。另外，本专利技术生产原料易得，成本低，能实现规模化生产和应用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂，其阻垢率≥20％，抗温能力≥120℃，抗矿化度能力达250000ppm。该液体泡沫排水剂能抗130℃高温。采用包括如下质量份数比的组分制备而成：20～30份第一中间体、10～20份全氟壬烯氧基苯磺酸钠、5～15份羟基乙叉二膦酸四钠、5～15份乙二胺四乙酸二钠、5～15份月桂酰胺丙基甜菜碱、5～15份椰油基二乙醇酰胺、5～10份水；所述第一中间体采用包括如下质量份数比的组分制备而成：20～40份丙烯酸、30～35份丙烯酸钠、15～25份乙酸乙烯酯、10～15份顺丁烯二酸聚乙二醇单酯、10～15份聚乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯。前述气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂的制备方法，包括如下步骤：(1)制备第一中间体按配比分别称取丙烯酸、丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、顺丁烯二酸聚乙二醇单酯、聚乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯，混合均匀，得第一混合物，将所得第一混合物用过硫酸铵引发聚合反应后，再向其中加入氢氧化钠进行皂化反应，皂化反应得到第二混合物，将第二混合物与氯乙酸钠按质量比8:1～10:1混合，进行羧烷基化反应，羧烷基化反应后得到第三混合物，采用双氧水对第三混合物进行氧化，得到粘稠黄色液体，即第一中间体；(2)制备液体泡沫排水剂按配比分别称取第一中间体、全氟壬烯氧基苯磺酸钠、羟基乙叉二膦酸四钠、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油基二乙醇酰胺、水，将称取的组分复配，即得产品。所述步骤1中，过硫酸铵的质量浓度为0.02％～0.05％。前述气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂在产水气井生产中的应用。前述气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂在高凝析油、高矿化度、高温度产水气井生产中的应用。针对预防气井产出水结垢和气井高凝析油、高矿化度、高温度产出水排水采气的需要，本专利技术提供一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂及其制备方法，具体为一种天然气井用具有阻垢功能、抗高凝析油、抗高矿化度、抗高温的泡沫排水剂及其制备方法。该液体泡沫排水井以多种聚乙二醇衍生物、植物性表面活性剂、脂肪酸类表面活性剂为主料，以有机酸盐、有机磷酸盐、酰胺类有机物为辅料，经聚合、复配工艺制成的。本专利技术中，羟基乙叉二膦酸四钠、乙二胺四乙酸二钠的阻垢成分复配能够高效螯合地层产出水中Ca2+、Mg2+、Fe3+等离子；同时，为达到泡沫排水剂的抗高凝析油、抗高矿化度、抗高温的目的，本专利技术采用丙烯酸、丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、顺丁烯二酸聚乙二醇单酯、聚乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯、氯乙酸钠以及双氧水进行聚合反应、皂化反应、羧烷基化以及氧化还原反应，生成中间体JS-1(即第一中间体)，再与发泡性和增稠性优良的全氟壬烯氧基苯磺酸钠、月桂酰胺丙基甜菜碱复配，并以高效稳泡性椰油酸二乙醇酰胺和水为原材料，制备出本专利技术的气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂。本专利技术的泡沫排水剂起泡能力强，稳泡时间长，携液率高。其能借助天然气流的扰动，产生大量稳定的含水泡沫，使井底含油积液被气流从井底携带至地面，并有效防止气井井筒及输气管道结垢的生产，具有较好的应用前景。本专利技术的气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂具有防止气田产出水结垢的功能，同时，其中在含高凝析油、高温、高矿化度天然气井中，不仅具有起泡快、稳泡时间长、携液能力强等性能，还具有无毒、易降解、环保的特点，且原材料易得，便于现场规模化应用，具有较好的应用前景。同时，本专利技术提供前述气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂的制备方法，其包括如下步骤：先将丙烯酸、丙烯酸钠、乙酸乙烯酯、聚乙二醇顺丁烯二酸酐单酯化物、聚乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯充分混合(混合质量比例为：40～20：35～30：25～15：15～10：15～10)，再经过过硫酸铵(质量浓度0.02％～0.05％)引发发生聚合反应后，再加入氢氧化钠，进行皂化反应，将皂化反应制得的中间产物与氯乙酸钠进行羧烷基化反应(反应质量比例为8:1～10:1)，最后，用双氧水进行氧化制得粘稠黄色液体JS-1(即第一中间体)；将JS-1与全氟壬烯氧基苯磺酸钠、羟基乙叉二膦酸四钠、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰胺丙基甜菜碱、椰油基二乙醇酰胺和水进行复配，复配配方优选比例为(30～20)：(20～10)：(15～5)：(15～5)：(15～5)：(15～5)：(10～5)，即得产品。经测定，本专利技术的气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂的阻垢率≥20％，发泡力≥125，具有阻垢、抗高凝析油(50％)、抗高温(130℃)、抗高矿化度(250000ppm)的优点，能够满足各类产水气井生产的需要。同时，本专利技术的生产工艺可行，设备与环境要求低，能实现工业化生产的需要，具有较高的性价比。另外，本专利技术生产原料易得，成本低，能实现规模化生产和应用。综上所述，本专利技术具有生产工艺可行，设备要求低、环境影响低，容易实现工业化、自动化生产的优点。本专利技术方法所制得的泡沫排水剂能够预防油气采输过程中不溶物沉淀的生成，同时具有温度稳定性高、抗高凝析油、抗高矿化度等特点，产品能够解决当前气井生产的突出问题，能够满足各类产水气井生产的需要，具有较好的应用前景，值得大规模推广和应用。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂，其特征在于，其阻垢率≥20%，抗温能力≥120℃，抗矿化度能力达250000ppm。

【技术特征摘要】
1.一种气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂，其特征在于，其阻垢率≥20%，抗温能力≥120℃，抗矿化度能力达250000ppm。2.根据权利要求1所述气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂，其特征在于，该液体泡沫排水剂能抗130℃高温。3.根据权利要求1或2所述气井用阻垢抗油型液体泡沫排水剂，其特征在于，采用包括如下质量份数比的组分制备而成：20～30份第一中间体、10～20份全氟壬烯氧基苯磺酸钠、5～15份羟基乙叉二膦酸四钠、5～15份乙二胺四乙酸二钠、5～15份月桂酰胺丙基甜菜碱、5～15份椰油基二乙醇酰胺、5～10份水；所述第一中间体采用包括如下质量份数比的组分制备而成：20～40份丙烯酸、30～35份丙烯酸钠、15～25份乙酸乙烯酯、10～15份聚乙二醇顺丁烯二酸酐单酯化物、10～15份聚乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯。4.前述权利要求1-3任一项所述气井...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泽超，杨智，凡小瑜，杨剑锋，
申请(专利权)人：四川锦盛油田技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51