采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法技术

本发明专利技术涉及采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，主要解决现有泡沫排水剂在含H2S、CO2酸性环境下耐高温高盐性能差，无法解决高温高盐超深气井因积液而导致的减产甚至停喷的问题。本发明专利技术通过采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，包括以下步骤：(1)将泡沫排水剂与水混合得到泡沫排水剂溶液；(2)将泡沫排水剂溶液或泡沫排水剂溶液与油的混合溶液与气体充分接触，形成泡沫流体，将所述泡沫排水剂溶液中的水或油水混合物驱替出来；其中，所述泡沫排水剂以质量份数计包括以下组分：1份多胺表面活性剂、0.01～100份助表面活性剂的技术方案，较好的解决了该问题，可用于酸性高温高盐超深气井排水采气中。

Method for drainage gas recovery by using high temperature and high salt foam drainage agent

The invention relates to a method for drainage and gas production by using high temperature and high salt foam drainage agent, which mainly solves the problem that the existing foam drainage agent has poor performance of high temperature and salt resistance in the acidic environment containing H2S and CO2, and can not solve the problem of reducing production or even stopping injection due to liquid accumulation in high temperature, high salinity and ultra deep gas wells. The method comprises the following steps: (1) mixing the foam drainage agent with water to obtain foam drainage agent solution; (2) fully contacting the foam drainage agent solution or foam drainage agent solution with the oil mixture to form a foam fluid, and displacing the water or oil and water mixture in the foam drainage agent solution; Among them, the foam drainage agent consists of the following components: mass fraction of 1 polyamine surfactants and 0.01 to 100 surfactants technical solutions, which solves the problem better and can be used for the drainage and gas recovery of sour high temperature and high salinity deep gas wells.

【技术实现步骤摘要】
采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法
本专利技术涉及一种采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法。
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。泡沫排水就是通过油管或油套管环空向井内注入泡沫排水剂，在气流的搅动下，产生具有一定稳定性的泡沫。管内滑脱沉积的液相变为泡沫，改变管内低部位流体的相对密度，连续生产的气相驱替泡沫流出井筒，从而排出井内积液，达到排水采气的目的。国外自上个世纪六十年代开始泡沫排水剂的研制，多选用磺酸盐、苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚等表面活性剂。到目前排水采气用泡沫排水剂大多采用多元复配体系，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。US7122509报道了一种高温泡沫排水剂配方，采用阴离子表面活性剂加胺中和的研究思路，提高体系的耐温性能，专利中并未涉及排水效果和使用浓度。US20120279715报道了一种气井中回收气体增加油产量的泡沫流体，是一类含酰胺基团季铵盐表面活性剂兼具泡沫排水和杀菌功能，疏水链为取代萘环、苯环或天然油酯中的疏水片段，具有很强的耐氯和抗凝析油的性能，还具有很好的缓蚀性能，活性物浓度400ppm的该泡沫剂，自来水中泡沫排水率86.8％，矿化度为130000mg/L的模拟盐水中泡沫排水率79.1％，然而由于分子结构中含有对高温较为敏感的酰胺基团，因而对100℃以上的气井适应性较差。我国是从上世纪80年代年开始研究泡沫排水采气工艺技术，专利CN102212348A公开了一种耐盐、抗甲醇泡沫排水剂，各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，泡沫剂用量5000ppm，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。上述结果表明，酸性条件下耐高温高盐性能差是制约高温超深气井泡沫排水技术发展的主要因素。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有泡沫排水剂在酸性环境下耐高温性能差，无法解决高温超深气井因积液而导致的减产甚至停喷的问题，提供一种采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，应用于高温深井，在酸性条件下具有非常优良的耐温性能，具有强携液、起泡和稳泡性能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，包括以下步骤：(1)将泡沫排水剂与水混合得到泡沫排水剂溶液；(2)将泡沫排水剂溶液或泡沫排水剂溶液与油的混合溶液与气体充分接触，形成泡沫流体，将所述泡沫排水剂溶液中的水或油水混合物驱替出来；其中，所述泡沫排水剂，以质量份数计，包括以下组分：1)1份多胺表面活性剂；2)0.01～100份助表面活性剂；其中，所述多胺表面活性剂分子通式为式(1)所示：式(1)中，R1选自C4～C32烃基或取代烃基中的一种，R2、R3、R4独立选自C1～C5烃基或取代烃基，R5、R6独立选自(CH2)c或(CH2)c(CHOH)d(CH2)e中的一种，c＝1～4中的任一整数，d＝0～3中的任一整数，e＝1～4中的任一整数；Y1、Y2为独立选自COO-、SO3-、OSO3-中的一种；m为乙烯胺基片段个数，m＝1～10中的任一整数；t1、t2为正电荷数，s1、s2分别为R5Y1-、R6Y2-取代基个数，t1＝s1＝0或1、t2＝s2＝0或1；所述气体为空气、氮气、甲烷或天然气中的至少一种，可以含有或不含有H2S或CO2酸性气体；所述油为煤油、原油或凝析油中至少一种。上述技术方案中，所述助表面活性剂优选自两性离子或阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂中的至少一种；所述两性离子或阳离子表面活性剂优选具有式(2)所示分子通式：式(2)中，R7为选自C4～C32烃基或取代烃基中的一种，R8、R9独立选自(CH2)aOH、(CH2)bCH3或C6H5CH2中的一种，R10选自(CH2)aOH、(CH2)bCH3、C6H5CH2、(CH2)c或(CH2)c(CHOH)d(CH2)e中的一种，a＝2～4中的任一整数，b＝0～5中的任一整数，c＝1～4中的任一整数，d＝0～3中的任一整数，e＝1～4中的任一整数；n为丙氧基团PO的加合数，n＝0～15；p为乙氧基团EO的加合数，p＝0～30；X-为选自OH-、卤素负离子、HCO3-、NO3-、CH3OSO3-、CH3COO-、COO-、SO3-或OSO3-中的一种；所述阴离子表面活性剂具有式(3)所示分子通式：式(3)中，R11与R12之和为选自C3～C31烃基或取代烃基中的一种，M选自氢、碱金属或者由式NR13(R14)(R15)(R16)所示基团中的至少一种，R13、R14、R15、R16为独立选自H、(CH2)aOH或(CH2)bCH3中的一种，a＝2～4、b＝0～5中的任一整数。上述技术方案中，R1、R7独立优选为C8～C24烃基或取代烃基。上述技术方案中，R2、R3、R4独立优选为(CH2)aOH或(CH2)bCH3中的一种。上述技术方案中，优选a＝2～4、b＝0～5，进一步优选b＝0～2。上述技术方案中，R5、R6独立优选为(CH2)c或(CH2)c(CHOH)d(CH2)e中的一种。上述技术方案中，优选c＝1或2、d＝0或1、e＝1或2。上述技术方案中，R8、R9独立优选为CH3、C2H5、(CH2)2OH或C6H5CH2中的一种。上述技术方案中，R10优选为CH3、C2H5、(CH2)2OH或C6H5CH2中的一种；或R8X-优选为CH2COO-、(CH2)3SO3-、CH2(CHOH)CH2SO3-中的一种。上述技术方案中，R11与R12之和优选为C7～C23烃基或取代烃基。上述技术方案中，M独立优选为氢、碱金属或者由式NR13(R14)(R15)(R16)所示基团中的至少一种。上述技术方案中，R13、R14、R15、R16独立优选为H、(CH2)aOH或(CH2)bCH3中的一种。上述技术方案中，Y1、Y2优选为COO-或SO3-中的一种。上述技术方案中，优选m＝1～5。上述技术方案中，优选n＝0～5；p＝0～5。上述技术方案中，泡沫排水剂中多胺表面活性剂与助表面活性剂的质量比优选为1∶(0.1～10)。上述技术方案中，气体优选自氮气、甲烷或天然气中的至少一种。上述技术方案中，气体中的H2S和CO2的含量优选为15～35％。上述技术方案中，油优选自煤油或凝析油中至少一种。本专利技术耐高温高盐泡沫排水剂组合物关键有效成分是(1)和(2)，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，直接配成现场排水所需浓度的溶液形式；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、气田地层水。本专利技术耐高温高盐泡沫排水剂，可以将所述多胺表面活性剂和所述助表面活性剂按所需的比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，包括以下步骤：(1)将泡沫排水剂与水混合得到泡沫排水剂溶液；(2)将泡沫排水剂溶液或泡沫排水剂溶液与油的混合溶液与气体充分接触，形成泡沫流体，将所述泡沫排水剂溶液中的水或油水混合物驱替出来；其中，所述泡沫排水剂，以质量份数计，包括以下组分：1)1份多胺表面活性剂；2)0.01～100份助表面活性剂；其中，所述多胺表面活性剂选自式(1)所示分子通式中的至少一种：

【技术特征摘要】
1.采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，包括以下步骤：(1)将泡沫排水剂与水混合得到泡沫排水剂溶液；(2)将泡沫排水剂溶液或泡沫排水剂溶液与油的混合溶液与气体充分接触，形成泡沫流体，将所述泡沫排水剂溶液中的水或油水混合物驱替出来；其中，所述泡沫排水剂，以质量份数计，包括以下组分：1)1份多胺表面活性剂；2)0.01～100份助表面活性剂；其中，所述多胺表面活性剂选自式(1)所示分子通式中的至少一种：式(1)中，R1选自C4～C32烃基或取代烃基中的一种，R2、R3、R4独立选自C1～C5烃基或取代烃基，R5、R6独立选自(CH2)c或(CH2)c(CHOH)d(CH2)e中的一种，c＝1～4中的任一整数，d＝0～3中的任一整数，e＝1～4中的任一整数；Y1、Y2独立选自COO-、SO3-、OSO3-中的一种；m为乙烯胺基片段个数，m＝1～10中的任一整数；t1、t2为正电荷数，s1、s2分别为R5Y1、R6Y2取代基个数，t1＝s1＝0或1、t2＝s2＝0或1；所述气体为空气、氮气、甲烷或天然气中的至少一种，可以含有或不含有H2S或CO2酸性气体；所述油为煤油、原油或凝析油中至少一种。2.根据权利要求1所述的采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，其特征在于所述助表面活性剂选自两性离子或阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂中的至少一种；所述两性离子或阳离子表面活性剂具有式(2)所示分子通式：式(2)中，R7为选自C4～C32烃基或取代烃基中的一种，R8、R9独立选自(CH2)aOH、(CH2)bCH3或C6H5CH2中的一种，R10选自(CH2)aOH、(CH2)bCH3、C6H5CH2、(CH2)c或(CH2)c(CHOH)d(CH2)e中的一种，a＝2～4中的任一整数，b＝0～5中的任一整数，c＝1～4中的任一整数，d＝0～3中的任一整数，e＝1～4中的任一整数；n为丙氧基团PO的加合数，n＝0～15；p为乙氧基团EO的加合数，p＝0～30；X-为选自OH-、卤素负离子、HCO3-、NO3-、CH3OSO3-、CH3COO-、COO-、SO3-或OSO3-中的一种；所述阴离子表面活性剂具有式(3)所示分子通式：式(3)中，R11与R12之和为选自C3～C31烃基或取代烃基中的一种，M选自氢、碱金属或者由式NR13(R14)(R15)(R16)所示基团中的至少一种，R13、R14、R15、R16为独立选自H、(CH2)aOH或(CH2)bCH3中的一种，a＝2～4、b＝0～5中的任一整数。3.根据权利要求2所述的采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，其特征在于所述R1、R7为独立选自C8～C24烃基或取代烃基；R11与R12之和为C7～C23烃基或取代烃基；R2、R3、R4为独立选自(CH2)aOH或(CH2)bCH3中的一种，a＝2～4中的任一整数，b＝0～5中的任一整数；R5、R6独立选自(CH2)c或(CH2)c(CHOH)d(CH2)e中的一种，c＝1～2中的任一整数，d＝0～1中的任一整数，e＝1～2中的任一整数；R8、R9为独立选自CH3、C2H5、(CH2)2OH或C6H5CH2中的一种；R10为CH3、C2H5、(CH2)2OH、C6H5CH2中的一种或R10X-为CH2COO-、(CH2)3SO3-、CH2(CHOH)CH2SO3-中的一种；Y1、Y2为独立选自COO-、SO3-中的一种；m＝1～5，n＝0～5，p＝0～5。4.根据权利要求1所述的采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，其特征在于所述多胺表面活性剂、助表面活性剂的质量比为1∶(0.1～10)。5.根据权利要求1～4任一所述采用耐高温高盐泡沫排水剂排水采气的方法，其特征在于所述泡沫排水剂的制备方法，包括以下步骤:(1)多胺表面活性剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈之芹，虞辰敏，王辉辉，吴国英，
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