抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物及其制备方法与应用。主要解决现有的气井在开发过程中积液过多，导致气井减产甚至停喷的问题。按摩尔分数计包括以下组分：(1)1份长链聚醚含氮化合物；(2)0.5～20份的脂肪酸磺烷基酯；其中所述的长链聚醚含氮化合物具有式(I)所示分子通式，所述的R1为C8～C30的脂肪基；y为PO链段加和数；z为EO链段加和数；R2为C1～C4的亚烷基；R3、R4为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种的技术方案较好的解决了该问题。本发明专利技术的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物，其起泡高度大于200mm，携液量大于140mL，可用于高盐气田的排水采气。

Foaming agent composition for resisting high salinity drainage gas production, preparation method and application thereof

The invention relates to a foam drainage agent composition for resisting high salinity drainage gas production, a preparation method and application thereof. The utility model mainly solves the problems that the existing gas wells have too much fluid accumulation during the development process, which leads to the reduction of the gas production and even the stopping of the spray. A molar fraction comprises the following components: (1) 1 long chain polyether containing compounds; (2) 0.5 - 20 fatty acid alkyl sulfonyl ester; wherein the long chain polyether compounds (I) has shown the molecular formula, wherein R1 is C8 ~ C30 fat base y; PO segment and Z segment number; EO and C1 ~ R2; C4 R3, R4 Aki; C1 ~ C5 alkyl, alkyl substituted arbitrary in a technical scheme of a better solution to the problem. The foaming agent composition of the invention has the advantages that the foaming agent composition is used for the drainage and gas production of the high salt gas field, and the foaming agent composition is higher than 200mm and the liquid carrying capacity is more than 140mL.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物及其制备方法与应用，属于油气田化学剂

技术介绍
随着气田开采力度的加强，气田出水成了制约气井正常生产的关键问题。泡沫排水采气是近年来国内外迅速发展的一种排水采气技术，具有设备简单、施工方便、成本低、适用井深范围大、不影响气井正常生产等优点。所谓泡沫排水就是通过向井底矿化水中引入一些具有特殊功能的表面活性剂，使其在气液两相混合垂直流动过程中，产生大量低密度含水泡沫，泡沫携水随气流从井底到地面，提高气液垂直举液能力，达到排水采气的目的。当气田温度和矿化度升高时，泡排剂的起泡能力和稳定性都大幅降低，常常达不到排水采气的效果。因此需要开发具有耐高温高盐，高起泡效率的泡排剂。目前排水采气用泡沫剂大多采用多元复配体系，同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂。为了增强单一泡沫的稳定性，配方中通常还加入碱、醇、聚合物、烷醇酰胺等助剂形成强化泡沫。专利CN102212344A公开了一种排水采气用高温泡排剂，其组分按质量份数为：十二烷基硫酸钠10～15份，烷基糖苷2～5份，AES15～18份，十二烷基磺酸钠20～25份，生物表面活性剂5～10份，水27～48份，其耐盐性能较差。专利CN102212348A公开了一种耐盐、抗甲醇泡排剂，个组分按重量百分比含量为：椰油酰胺丙基甜菜碱20～40％、氧化胺45～65％、α-烯烃磺酸盐5～20％、三乙醇胺5～15％、氟碳表面活性剂0.2～2％、甲醇0～5％，能够耐矿化度达18万，但是该剂含有氟碳表面活性剂，不仅成本大大提高且对环境影响较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是现有的气井在开发过程中积液过多，导致气井减产甚至停喷的问题，提供一种高效携液的气井泡排剂组合物，具有很好的耐盐性能、起泡性能和携液能力。本专利技术所要解决的技术问题之二为解决上述技术问题之一的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题之三为提供一种解决上述技术问题之一的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物的应用方法。为解决上述技术问题之一，本专利技术采用的技术方案如下：一种抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物以摩尔分数计包括以下组分：(1)1份长链聚醚含氮化合物；(2)0.5～20份的脂肪酸磺烷基酯；所述的长链聚醚含氮化合物具有以下分子通式：其中，R1为C8～C30的脂肪基；y为PO链段加和数，y＝0～20；z为EO链段加和数，z＝0～60；R2为C1～C4的亚烷基；R3、R4为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种。上述技术方案中，所述R1为C8～C30的脂肪基，可以含有酰基、羰基、醚基、羟基等基团，可以是饱和碳链，也可以含有不饱和碳链，作为优选R1的优选方案为C10～C20的烷基、烷基苯。上述技术方案中，所述R2优选为C2H4或C3H6，进一步优选为C2H4。上述技术方案中，所述R3、R4为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种；其中所述取代烷基中的取代基可以是羟基取代基、卤素取代基等取代基团。上述技术方案中，所述z的优选方案为大于0，更优选为小于等于30，进一步优选为z＝1～20。上述技术方案中，所述y的优选方案为大于0，进一步优选为y＝1～20。上述技术方案中，所述脂肪酸磺烷基酯优选具有式(II)所示分子通式：式(II)中R5为C5～C30的脂肪基，R6为C1～C4的亚烷基或取代亚烷基；M为使式(II)所示分子呈电中性的阳离子，j为M的个数，j的值为M价态值的倒数。上述技术方案中，当M优选为+1价时，所述脂肪酸磺烷基酯具有式(III)所示分子通式：M优选自碱金属中的任意一种金属离子或铵根离子；进一步优选：M优选方案为碱金属中中的任意一种金属离子，进一步优选为钠或钾离子，更优选方案为选自钠离子；R5优选方案为选自C8～C22的烷基，更优选方案为选自C10～C16的烷基；R6优选方案为选自C1～C2的亚烷基。上述技术方案中，长链聚醚含氮化合物与脂肪酸磺烷基酯的摩尔比为1:(0.2～10)。本专利技术中的泡沫剂组合物在配制时，对水没有特殊要求，可以是去离子水，还可以是含无机矿物质的水，而含无机矿物质的水可以是自来水、气井地层水或气井注入水。为解决上述技术问题之二，本专利技术采用的技术方案如下：抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)长链聚醚含氮化合物的合成a、在碱性催化剂存在下，R1OH与所需量环氧丙烷反应得到R1O(CHCH3CH2O)yH；b、在碱性催化剂存在下，R1O(CHCH3CH2O)yH与所需量环氧乙烷反应得到R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)z+1H；c、将R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)z+1H与亚硫酰氯反应经处理后得到R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR2Cl；d、将R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR2Cl与NR3R4在溶剂中，在反应温度70～90℃反应经处理后得到R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR2NR3R4；e、将R1O(CHCH3CH2O)y(CH2CH2O)zR2NR3R4与双氧水在60～70℃反应，经处理后得到长链聚醚含氮化合物；(2)泡排剂组合物的制备将所需量的长链聚醚含氮化合物、脂肪酸磺烷基酯混合均匀得抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物。本专利技术泡排剂的关键有效成分是脂肪酸磺烷基酯与长链聚醚含氮化合物，本领域技术人员知道，为了便于运输和贮存或现场使用等方面考虑，可以采用各种供应形式，例如不含水的固态形式，或者含水的固态形式，或者含水的膏状形式，或者水溶液形式；水溶液形式包括用水配成浓缩液的形式，直接配成现场所需浓度的泡排剂形式；其中，对水没有特殊要求，可以是去离子水，还可以是含无机矿物质的水，而含无机矿物质的水可以是自来水、气井地层水或气井注入水。为了解决技术问题之三，本专利技术采用的技术方案为：上述技术方案任一所述的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物的应用。上述技术方案中，所述应用，本领域技术人员可以根据现有技术中的相关工艺将所述的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物应用与气井排水采气中，优选适用气井的地层水矿化度为0～250000mg/L。本专利技术的抗高矿化度排水采气用泡排剂的长链聚醚含氮化合物中包含EO、PO等非离子片段，能够显著增加泡排剂的耐盐性能，同时它是一种氧化胺，受pH值的影响较小，在中性或碱性下成非离子表面活性剂，酸性条件下显阳离子型，是一种多功能表面活性剂，具有较强的增泡稳泡性能，与阴离子表活剂有很好的协同作用；脂肪酸磺烷基酯具有良好的稳泡能力，且有较好的抗盐性，两者混合后形成复配协同作用，增强泡沫的携液能力和稳泡性能。本专利技术的泡排剂组合物可适用于矿化度低于250000mg/L的气井。根据SY/T6465-2000《泡沫排水采气用起泡剂评价方法》对该泡排剂进行泡沫性能测试，起泡高度大于200mm，携液量大于140mL，具有良好的起泡性能、泡沫稳定性及携液能力，取得了较好的技术效果。为了更好的理解本专利技术，以下结合实施例进一步阐述本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。具体实施方式【实施例1】组合物CX-1的制备，制备步骤：(1)长链聚醚含氮化合物(C12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物，以摩尔份数计，包括以下组分：(1)1份长链聚醚含氮化合物；(2)0.5～20份的脂肪酸磺烷基酯；所述的长链聚醚含氮化合物具有式(I)所示分子通式：式(I)中，R1为C8～C30的脂肪基；y为PO链段加和数，y＝0～20；z为EO链段加和数，z＝0～60；R2为C1～C4的亚烷基；R3、R4为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种。

【技术特征摘要】
1.一种抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物，以摩尔份数计，包括以下组分：(1)1份长链聚醚含氮化合物；(2)0.5～20份的脂肪酸磺烷基酯；所述的长链聚醚含氮化合物具有式(I)所示分子通式：式(I)中，R1为C8～C30的脂肪基；y为PO链段加和数，y＝0～20；z为EO链段加和数，z＝0～60；R2为C1～C4的亚烷基；R3、R4为C1～C5的烷基、取代烷基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物，其特征在于所述R1为C10～C20的烷基、烷基苯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物，其特征在于所述R2为C2H4或C3H6。4.根据权利要求1所述的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物，其特征在于所述y＝1～20；z＝1～30。5.根据权利要求1所述的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物，其特征在于所述的脂肪酸磺烷基酯具有式(II)所示分子通式：式(II)中R5为C5～C30的脂肪基，R6为C1～C4的亚烷基或取代亚烷基；M为使式(II)所示分子呈电中性的阳离子，j为M的个数，j的值为M价态值的倒数。6.根据权利要求1所述的抗高矿化度排水采气用泡排剂组合物，其特征在于所述长链聚醚含氮化合物与脂肪酸磺烷基酯的摩尔比为1:(0.2～10)。7.权...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘鋆，何秀娟，李应成，许晓菁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11