一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法，属于助排剂技术领域。本发明专利技术制备的稳泡表活剂主要由两性离子表面活性剂构成，相对分子量大，表面积更大，在牺牲部分起泡能力后能够在固液两相表面形成更加致密更加牢固的界面膜，使得气泡不易破裂；十二烷基磺基甜菜碱分子呈现较高的正电性，容易与负电性的十二烷基硫酸钠分子缔合，两种分子间的疏水力和静电力共同作用，能够起到增强复配的效果，弥补稳泡表活剂起泡能力的不足；本发明专利技术所制备的压裂酸化起泡助排剂一剂两用，避免了施工时复配起泡剂和助排剂的麻烦，同时起泡快，气泡强度高，使用更简便，降低了成本。

A preparation method of foaming and bleaching aid for fracturing acidification

The invention relates to a preparation method of fracturing acidizing foaming drainage aid, belonging to the technical field of drainage aid. The stable foam surfactant prepared by the invention is mainly composed of zwitterionic surfactants, with relatively large molecular weight and large surface area, and can form a denser and more stable interfacial film on the solid liquid two phase surface at the expense of partial foaming ability, so that bubbles are not easy to crack; twelve alkyl sulfonbetaine molecules exhibit higher positive electricity, and are easily negative sodium twelve alkyl sulfate. Molecular association, the interaction of hydrophobic force and electrostatic force between two molecules, can enhance the effect of compounding, make up for the inadequacy of foaming ability of foam stabilizer surfactant; the fracturing acidizing foaming and bleaching AIDS prepared by the present invention are dual-purpose, avoiding the trouble of compounding foaming and bleaching AIDS in construction, at the same time, the foaming is fast, the bubble strength is high, the use is simpler, and the cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法
本专利技术涉及一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法，属于助排剂

技术介绍
压裂酸化作为增产增注的主要技术已广泛应用于油田，但其工作液对地层伤害的问题同时也不容忽视。研究表明，注入的工作液越多，滤失量也就越大，对岩心的伤害也越大；同时，滤失的工作液在地层中滞留的时间越长，对地层的伤害也就越大。因此，降低地层伤害的方法之一就是减少工作液的滤失、加快和提高工作液的返排。天然气井在开发过程中由于压裂、酸化等作业造成井筒内不断积水，使产气量下降，甚至压死气井。一般用液氮法修复死井效果较好，但该法需要专业的作业队伍，且施工费用高。起泡助排法是在气井中加入起泡剂，利用天然气和液体形成连续上升的泡沫柱，从井内带出液体和混在其中的固体颗粒。起泡助排法返排率高，成本低，操作方便。实验和施工案列证明，泡沫驱油的效果是比较好的，该法可以提高波及系数和洗油效率。目前，油气井常用压裂酸化来增产与解堵，其目的是在于恢复和提高油气井的导流能力，对储层进行改造，增加产能。影响压裂酸化效果的因素很多，而酸液或压裂液返排是否及时、彻底是一个重要因素。特别是在低压低孔低渗的储层，酸化压裂作业后处理液的返排更加困难：若不采取相应的助排措施，则会给地层造成难以逆转的伤害，很可能导致施工失败。在各种助排措施中，常在酸化压裂处理液中添加性能优良的助排化学药剂，助排剂会产生极低的表面张力并增大接触角，从而降低毛管阻力，使工作液彻底的返排出地层，防止其堵塞地层，是一种广泛使用的经济高效的方法。我们通常采用的排液方式有气举排液、憋压放喷排液、抽汲排液、液氮排液等。对于地层压力较高，渗透性能好的，有自喷能力的井，若采用憋压放喷排液的方式，能较快、较完全地将压裂处理液返排出来；而对于没有自喷能力的井，特别是对于压力较低，渗透性差的地层，仅靠降低回压，使地层中的残液返排出来是非常困难的。因为地层空隙较小，也就是毛细管的半径较小，由此产生的毛细管叠加阻力很大，不利于破胶液的排出。再者，返排时较长，有的井需要花费近半个月的时间进行排液，不利于提高试油时效，缩短试油周期，降低试油成本。国内外施工实践已表明，向处理液中添加高效起泡助排剂是提高返排率的有效措施之一。近年来，随着油田对地质条件越来越复杂的油藏的开发，常规助排剂满足不了油田开发的需要，需要研发适合苛刻油藏条件的及多功能的助排剂产品。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现今使用起泡剂和助排剂之间存在配伍性不好，导致两个制剂均无法发挥其最佳效果的问题，提供了一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）取烷基缩水甘油醚、十二脂肪酰胺丙基二甲基叔胺、无水乙醇和去离子水混合，在50℃条件下以600r/min的速率搅拌4h，搅拌结束后静置冷却至室温，得到反应液；（2）将反应液蒸馏脱去溶剂，重结晶后真空干燥，得到产物；（3）取氢化钠、四氢呋喃混合，得到组分A，取产物和四氢呋喃混合得到组分B，取1，3丙磺酸内酯和四氢呋喃混合均匀得到组分C；（4）将组分A和组分B混合搅拌，静置30min后加入组分C，升温至60℃，保温反应4h，得到混合液A；（5）取混合液A和甲醇混合，得到混合液B，将混合液B蒸馏除去溶剂，用正丁醇水溶液进行萃取，蒸馏除去溶剂得到稳泡表活剂；（6）取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙酰丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺和去离子水混合搅拌，得到混合液C，取钾化碘并将其置于混合液C中搅拌反应液10h，得到起泡剂；（7）取十二烷基磺基甜菜碱、十二烷基硫酸钠、稳泡表活剂、去离子水和起泡剂混合均匀，得到压裂酸化起泡助排剂。步骤（1）所述烷基缩水甘油醚、十二脂肪酰胺丙基二甲基叔胺、无水乙醇和去离子水的质量比为1∶2∶4∶1。步骤（2）所述重结晶方式为加入乙酸乙酯。步骤（3）所述组分A中氢化钠、四氢呋喃的质量比为1∶4，组分B中产物和四氢呋喃的质量比为1∶3，组分C中1，3丙磺酸内酯和四氢呋喃的质量比为2∶3。步骤（4）所述组分A、组分B和组分C的质量比为1∶1∶2。步骤（5）所述混合液A和甲醇的质量比为3∶1，正丁醇水溶液中正丁醇与去离子水的质量比为4∶1。步骤（6）所述2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙酰丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺、去离子水和钾化碘的质量比为1∶20∶10∶50∶2。步骤（7）所述十二烷基磺基甜菜碱、十二烷基硫酸钠、稳泡表活剂、去离子水和起泡剂的质量比为1∶1∶10∶80∶5。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）制备的稳泡表活剂主要由两性离子表面活性剂构成，相对分子量大，表面积更大，在牺牲部分起泡能力后能够在固液两相表面形成更加致密更加牢固的界面膜，使得气泡不易破裂；十二烷基磺基甜菜碱分子呈现较高的正电性，容易与负电性的十二烷基硫酸钠分子缔合，两种分子间的疏水力和静电力共同作用，能够起到增强复配的效果，弥补稳泡表活剂起泡能力的不足；（2）在烯丙基单体上引入亲水性磺基单体，能够使得起泡剂对温度和盐度具有良好的适应能力，还能够减少其他助剂的添加量，方便施工操作而且降低了成本；（3）本专利技术所制备的压裂酸化起泡助排剂一剂两用，避免了施工时复配起泡剂和助排剂的麻烦，同时起泡快，气泡强度高，使用更简便，降低了成本。具体实施方式取10～20g烷基缩水甘油醚、20～40g十二脂肪酰胺丙基二甲基叔胺、40～80g无水乙醇和10～20g去离子水混合，在50℃条件下以600r/min的速率搅拌4h，搅拌结束后静置冷却至室温，得到反应液；将反应液蒸馏除去溶剂，然后加入30～60g乙酸乙酯重结晶，将结晶真空干燥，得到产物；取10～20g氢化钠、40～80g四氢呋喃混合，得到组分A，取10～20g产物和30～60g四氢呋喃混合得到组分B，取20～40g1，3丙磺酸内酯和30～60g四氢呋喃混合均匀得到组分C；取20～40g组分A和20～40g组分B混合搅拌，静置30min后加入40～80g组分C，升温至60℃，保温反应4h，得到混合液A；取60～120g混合液A和20～40g甲醇混合，得到混合液B，取40～80g正丁醇和10～20g去离子水配制正丁醇水溶液，将混合液B蒸馏除去溶剂，用正丁醇水溶液进行萃取，蒸馏除去溶剂得到稳泡表活剂；取1～2g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、20～40g乙酰丙酮丙烯酰胺、10～20g丙烯酰胺和50～100g去离子水混合搅拌，得到混合液C，取2～4g钾化碘并将其置于混合液C中搅拌反应液10h，得到起泡剂；取1～2g十二烷基磺基甜菜碱、1～2g十二烷基硫酸钠、10～20g稳泡表活剂、80～160g去离子水和5～10g起泡剂混合均匀，得到压裂酸化起泡助排剂。实例1取10g烷基缩水甘油醚、20g十二脂肪酰胺丙基二甲基叔胺、40g无水乙醇和10g去离子水混合，在50℃条件下以600r/min的速率搅拌4h，搅拌结束后静置冷却至室温，得到反应液；将反应液蒸馏除去溶剂，然后加入30g乙酸乙酯重结晶，将结晶真空干燥，得到产物；取10g氢化钠、40g四氢呋喃混合，得到组分A，取10g产物和30g四氢呋喃混合得到组分B，取20g1，3丙磺酸内酯和30g四氢呋喃混合均匀得到组分C；取20g组分A和20g组分B混合搅拌，静置30min后加入4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法，其特征在于，具体制作步骤为：（1）取烷基缩水甘油醚、十二脂肪酰胺丙基二甲基叔胺、无水乙醇和去离子水混合，在50℃条件下以600r/min的速率搅拌4h，搅拌结束后静置冷却至室温，得到反应液；（2）将反应液蒸馏脱去溶剂，重结晶后真空干燥，得到产物；（3）取氢化钠、四氢呋喃混合，得到组分A，取产物和四氢呋喃混合得到组分B，取1，3丙磺酸内酯和四氢呋喃混合均匀得到组分C；（4）将组分A和组分B混合搅拌，静置30min后加入组分C，升温至60℃，保温反应4h，得到混合液A；（5）取混合液A和甲醇混合，得到混合液B，将混合液B蒸馏除去溶剂，用正丁醇水溶液进行萃取，蒸馏除去溶剂得到稳泡表活剂；（6）取2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、乙酰丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺和去离子水混合搅拌，得到混合液C，取钾化碘并将其置于混合液C中搅拌反应液10h，得到起泡剂；（7）取十二烷基磺基甜菜碱、十二烷基硫酸钠、稳泡表活剂、去离子水和起泡剂混合均匀，得到压裂酸化起泡助排剂。

【技术特征摘要】
1.一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法，其特征在于，具体制作步骤为：（1）取烷基缩水甘油醚、十二脂肪酰胺丙基二甲基叔胺、无水乙醇和去离子水混合，在50℃条件下以600r/min的速率搅拌4h，搅拌结束后静置冷却至室温，得到反应液；（2）将反应液蒸馏脱去溶剂，重结晶后真空干燥，得到产物；（3）取氢化钠、四氢呋喃混合，得到组分A，取产物和四氢呋喃混合得到组分B，取1，3丙磺酸内酯和四氢呋喃混合均匀得到组分C；（4）将组分A和组分B混合搅拌，静置30min后加入组分C，升温至60℃，保温反应4h，得到混合液A；（5）取混合液A和甲醇混合，得到混合液B，将混合液B蒸馏除去溶剂，用正丁醇水溶液进行萃取，蒸馏除去溶剂得到稳泡表活剂；（6）取2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙酰丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺和去离子水混合搅拌，得到混合液C，取钾化碘并将其置于混合液C中搅拌反应液10h，得到起泡剂；（7）取十二烷基磺基甜菜碱、十二烷基硫酸钠、稳泡表活剂、去离子水和起泡剂混合均匀，得到压裂酸化起泡助排剂。2.如权利要求1所述的一种压裂酸化起泡助排剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述烷基缩水甘油醚、十二脂肪酰胺丙基二甲基叔胺、无水乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄旭东，周立，骆兵建，
申请(专利权)人：黄旭东，
类型：发明
国别省市：江苏,32