一种盐水完井液用消泡剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种盐水完井液用液体消泡剂及其配制方法，其中，消泡剂包括2～10％的二甲基硅油，10～30％的聚醚，2～8％的乳化剂，5～20％高级醇，10～30％的有机溶剂和余量的水，以质量分数计；通过将水、二甲基硅油、聚醚和有机溶剂混合均匀进行升温反应后再加入乳化剂和高级醇搅拌均匀并冷却制成；该盐水完井液用液体消泡剂适用于各种盐水完井液体系，其消泡、抑泡性能良好，能迅速消除盐水完井液配制过程中产生的气泡，降低液体表面张力，同时配制方法简便可行，所用原料来源广泛，成本低，有极好的推广前景。

Defoaming agent for brine completion fluid and preparation method thereof

The invention discloses a brine liquid defoaming agent and a preparation method thereof, wherein, defoaming agent comprises 2 to 10% of the two methyl silicone oil, 10 ~ 30% and 2 ~ 8% polyether emulsifier, 5 to 20% higher alcohols, organic solvent and Water Margin of 10 to 30%, with the mass fraction meter; through the water, two methyl silicone oil, mixed polyether and organic solvent were added after the uniform temperature reaction emulsifier and higher alcohols stirring and cooling made; the brine with liquid defoaming agent is suitable for all kinds of brine system, its defoaming and antifoaming performance is good, can quickly eliminate brine completion the liquid produced during the preparation process of bubbles, reduce the surface tension of the liquid, and the preparation method is simple and feasible, with wide sources of raw materials, low cost, excellent promotion prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种盐水完井液用消泡剂及其制备方法
本专利技术涉及油气田环境保护
，特别涉及一种盐水完井液用消泡剂及其制备方法。
技术介绍
完井液是完井作业过程中使用的各种工作液的统称。主要包括清洁盐水完井液、有固相盐水完井液、油基完井液等几类，其中，盐水完井液是水基完井液体系中最广泛应用的。它的主要成分包括水、不同种类的无机盐、增粘剂和少量的降滤失剂、耐腐蚀剂等；在该类完井液进行配制时，首先在水中加入无机盐进行搅拌，最常见的一价盐，如K+盐，二价盐，如Ca2+盐，由于其量多，在水中溶解速度缓慢，大部分无机盐会在完井液的配制过程中沉到罐体的底部。伴随无机盐的溶解过程，会发生放热现象，所产生的气体在罐体里不能完全释放到空气中，而在盐水体系中产生气泡；另外，完井液配制过程中还会加入增粘剂、降滤失剂等，很容易因搅拌受热发生起泡现象，上述产生的大量气泡都会对准确配制完井液的体积产生影响。因此，在将盐水完井液泵入井下进入完井施工作业前，有必要预先对起泡的盐水完井液进行消泡，以便对完井液的有效配制体积进行计算，保证泵入井下的完井液的密度达到施工要求。有必要研发一种不仅能够对盐水完井液进行消泡处理，同时也能应用于完井液体系中，实现盐水完井作业中的抑泡、消泡的消泡剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够迅速消除盐水完井液配制过程中的起泡现象，降低液体表面张力，破泡、抑泡效果良好的盐水完井液用消泡剂。本专利技术的另一目的是提供一种制备上述盐水完井液用消泡剂的制备方法。为此，本专利技术技术方案如下：一种盐水完井液用消泡剂，包括下述质量分数的组分：2～10％的二甲基硅油，10～30％的聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚，2～8％的乳化剂，5～20％高级醇，10～30％的有机溶剂和余量的水；其中，所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚或失水山梨醇脂肪酸酯；所述高级醇的碳数为8～14。优选，所述烷基酚聚氧乙烯醚具体为OP-4、OP-7、OP-10、OP-15或OP-20；所述失水山梨醇脂肪酸酯具体为Span-20、Span-40、Span-80中的一种。优选，所述高级醇为正辛醇、异辛醇、2-乙基己醇、正癸醇、月桂醇或十四烷醇。优选，所述有机溶剂选用碳数为6～10的高级脂肪烃或小分子含氧溶剂。更优选，所述高级脂肪烃为己烷、辛烷或癸烷；所述小分子含氧溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或乙酸乙酯。一种盐水完井液用消泡剂的制备方法：将水、有机溶剂、二甲基硅油、聚醚依次加入到反应瓶中并搅拌均匀，升温至50～80℃反应0.5～1h后，向反应瓶中加入乳化剂和高级醇，继续搅拌，直至形成均匀分散的溶液，冷却至室温得到透明液体或淡黄色透明液体。在制备过程中，首先加入二甲基硅油和聚醚使二者均匀分散在水和有机溶剂中，其中，50～80℃为最适互溶温度，使水和有机溶剂互溶并达到适宜二甲基硅油和聚醚与之互溶的极性，并通过搅拌0.5～1h使上述四者完全互溶；而后加入高级醇和乳化剂，通过进一步搅拌溶解，形成具有良好消泡、抑泡性能的盐水完井液用消泡剂。其中，加入高级醇则是作为强疏水弱亲水的线型分子，提高气泡的扩散程度；加入乳化剂使二甲基硅油、聚醚和高级醇分散成小颗粒，使二甲基硅油和聚醚更好的分散在水和有机溶剂中。优选，盐水完井液用消泡剂的制备方法具体为：以质量分数计，将水、10～30％的有机溶剂、2～10％的二甲基硅油、10～30％的聚醚依次加入到反应瓶中并搅拌均匀，升温至50～80℃反应0.5～1h后，向反应瓶中加入2～8％的烷基酚聚氧乙烯醚或失水山梨醇脂肪酸酯和5～20％的高级醇，继续搅拌，直至形成均匀分散的溶液，冷却至室温得到透明液体或淡黄色透明液体；其中，所述聚醚选用聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚；所述高级醇的碳数为8～14。该盐水完井液用液体消泡剂适用于各种盐水完井液体系，尤其针对于高密度盐水(1.5～1.8g/cm3)完井液体系，其消泡、抑泡性能良好，能迅速消除盐水完井液配制过程中产生的气泡，降低液体表面张力，对自然环境无污染、使用安全；此外，该盐水完井液用液体消泡剂的配制方法简便可行，所用原料来源广泛，成本低，有极好的推广前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。实施例1将40份去离子水、12份异丙醇、4份乳化剂OP-10和20份聚氧丙烯甘油醚依次加入到反应瓶中搅拌均匀；升温至60℃反应50min后，再加入5份聚醚改性硅和19份正辛醇，搅拌均匀，冷却至室温得到透明液体。上述各组分的加入份数为重量份，以下实施例2～5同，不再赘述。实施例2将33份去离子水、28份乙醇、7份乳化剂OP-20和10份聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚依次加入到反应瓶中搅拌均匀；升温至80℃反应30min后，再加入8份聚醚改性硅和14份月桂醇，搅拌均匀，冷却至室温得到透明液体。实施例将36份去离子水、20份正己烷、6份乳化剂Span-40和28份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚依次加入到反应瓶中搅拌均匀；升温至50℃反应60min后，再加入3份聚醚改性硅、7份正癸醇，搅拌均匀，冷却至室温得到透明液体。实施例4将37份去离子水、19份辛烷、5份乳化剂Span-20和14份聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚依次加入到反应瓶中搅拌均匀；升温至70℃反应40min后，再加入9份聚醚改性硅、16份十四烷醇，搅拌均匀，冷却至室温得到透明液体。实施例5将35份去离子水、23份甲醇、2份乳化剂OP-15和23份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚依次加入到反应瓶中搅拌均匀；升温至60℃反应50min后，再加入7份聚醚改性硅、10份异辛醇，搅拌均匀，冷却至室温得到透明液体。对实施例1～5制备的盐水完井液用液体消泡剂的消泡性能进行测试，测试步骤如下：将实施例1～5制备的每种消泡剂分别以加入量为0.1wt.％、0.2wt.％、和0.3wt.％加入至等体积的新配制的盐水完井液中，通过向罐体里滴加消泡剂，观察、并对泡沫从开始滴加消泡剂时刻到气泡全部消除时刻的变化过程的时间进行计时，计算消泡时间，并通过在现场用肉眼观察的方法估算出相应的消泡率。其中，盐水完井液的一般配方为：在每1m3的水中，加入70％焦磷酸钾(无机盐)、1.5％降滤失剂、0.4％黄原胶(增粘剂)和2％的viscol(提切剂)。测试结果如下表1所示。表1：从上表1的测试结果可以看出，随消泡剂在完井液中的加入量增大，消泡效率越高；其中，实施例1～5制备的盐水完井液用液体消泡剂的加量为0.1～0.3wt.％时，即可1min之内实现完全消泡，消泡率达到95％及以上；因此，同时从消泡剂加入量对应的成本角度考虑，该盐水完井液用液体消泡剂在完井液中的加入量在0.1～0.3wt.％范围内即可实现95％以上的消泡效果，有效降低完井液的液体表面张力，可见其为一种高效消泡剂。实施例6用钾盐配制1.55g/cm3的盐水完井液体系时，由于节气正是冬天，户外温度较低，罐体需要边加热边搅拌，用来溶解无机盐，且溶解速度缓慢。钾盐溶解过程中由于自身放热产生大量的气泡，气泡从罐底释放到空气界面的过程中，由于存在着压力差，使得气体无法正常全部排除热量，因此产生了大量的气泡，此时加入消泡剂，加入量为液体体积的0.2％，45s实现全部消泡，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐水完井液用消泡剂，其特征在于，包括下述质量分数的组分：2～10％的二甲基硅油，10～30％的聚醚，2～8％的乳化剂，5～20％高级醇，10～30％的有机溶剂和余量的水；其中，所述聚醚为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚；所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚或失水山梨醇脂肪酸酯；所述高级醇的碳数为8～14。

【技术特征摘要】
1.一种盐水完井液用消泡剂，其特征在于，包括下述质量分数的组分：2～10％的二甲基硅油，10～30％的聚醚，2～8％的乳化剂，5～20％高级醇，10～30％的有机溶剂和余量的水；其中，所述聚醚为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚氧丙烯甘油醚；所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚或失水山梨醇脂肪酸酯；所述高级醇的碳数为8～14。2.根据权利要求1所述的盐水完井液用消泡剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚具体为OP-4、OP-7、OP-10、OP-15或OP-20；所述失水山梨醇脂肪酸酯具体为Span-20、Span-40、Span-80中的一种。3.根据权利要求1所述的盐水完井液用消泡剂，其特征在于，所述高级醇为正辛醇、异辛醇、2-乙基己醇、正癸醇、月桂醇或十四烷醇。4.根据权利要求1所述的盐水完井液用消泡剂，其特征在于，所述有机溶剂选用碳数为6～10的高级脂肪烃或小分子含氧溶剂。5.根据权利要求4所述的盐水完井液用消泡剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘音，牛增前，解洪祥，王红科，张雅静，王丹，赵鹏，王野，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12