抗盐耐油泡沫排水剂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种抗盐耐油泡沫排水剂组合物及其制备方法与应用。主要解决凝析油气井开发过程中现有泡沫排水剂形成泡沫耐油性不足，泡沫排水性能较差，导致井底积液，气井减产甚至停喷的问题。本发明专利技术通过采用以质量份数计包括以下组分：(1)1份具有式(I)所示分子通式的烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂；(2)0.1～50份α‑烯烃磺酸盐；(3)0～10份的纳米颗粒；其中，所述R'为C

Salt and oil resistant foam drainage agent composition, preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
抗盐耐油泡沫排水剂组合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种抗盐耐油泡沫排水剂组合物及其制备方法和应用，特别是一种针对含凝析油气井泡沫排水剂组合物和制备方法及其应用。
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。然而，泡沫具有“油敏性”，原油接触泡沫之后，在气液及液膜铺展或者乳化，在外力和界面张力的作用下进入到泡沫结构内，使得泡沫接触油类后稳定性降低。目前报道的最多耐油性能的泡沫体系为氟碳表面活性剂，由于其疏水链中氢原子被氟原子取代，使得其疏水链即疏水又疏油，增加泡沫的耐油性。然而氟碳表面活性剂生产成本高，价格昂贵，生物相容性差，大规模的应用可能会带来一系列的环境和安全问题，因此尽管其性能卓越，仍不能取代碳氢表面活性剂。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。CN104531122A公开一种耐油耐矿化度固体泡排剂，各组分按重量百分比含量为：AES20-40％,OP-10含量5-20％，聚丙烯酰胺0.1-0.5％，硫脲0-20％，石蜡40-60％，其在各种水型中都有较好的携液能力，但其耐油含量仅为10％。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是气井开发过程中现有泡沫排水剂形成泡沫耐油性、耐温性不足，泡沫排水性能较差，导致井底积液，气井减产甚至停喷的问题，提供一种排水采气用的抗盐耐油泡沫排水剂组合物，应用于含凝析油气井排水采气，可高效携液，具有很好的耐油性、热稳定性、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提供一种与解决上述技术问题之一相对应的抗盐耐油泡沫排水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与解决上述技术问题之一相对应的抗盐耐油泡沫排水剂组合物在排水采气中的应用方法。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：一种抗盐耐油泡沫排水剂组合物，以质量份数计，包括以下组分：(1)1份的烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂；(2)0.1～50份的α-烯烃磺酸盐；(3)0～10份的纳米颗粒；其中，所述烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂，具有式(I)所示分子通式：其中，R'为C8～C20的烃基中的任意一种；m，n，p，q为独立选自0～20的任意数，且m+n≥1；Y为一价的阴离子基团，M为使所述分子通式呈电中性的阳离子。上述技术方案中，所述m+p优选为1～5的任意数，n+q优选为5～15的任意数。上述技术方案中，所述Y优选为自-COO—、-SO3—、-HPO4—中的至少一种，进一步优选为磺酸根或羧酸根；M优选为碱金属离子或铵基离子，进一步优选为K+、Na+、铵根离子中至少一种。上述技术方案中，所述R'优选为C8～C20的烷基、C8～C20的烯基中的至少一种。上述技术方案中，所述α-烯烃磺酸盐优选具有以下分子通式：R5-HC＝CH-CH2-SO3X，式(II)其中，R5为C5～C30的烷基，X为选自碱金属阳离子；进一步优选：X优选方案为碱金属中的钠离子或钾离子，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C14～C18的烷基。上述技术方案中，所述纳米颗粒优选为纳米二氧化硅，碳酸钙，锂皂石中的至少一种，更优选为纳米二氧化硅。本专利技术泡沫排水剂组合物的关键有效成分烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂、α-烯烃磺酸盐，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，直接配成现场驱油所需浓度的泡沫排水剂形式；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、油气田地层水或油气田注入水。本专利技术泡沫排水剂组合物具有很好的配伍性，还可以含有本领域常用的其它处理剂。本专利技术中的泡沫排水剂组合物在配制时，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、油田地层水或油田注入水。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：一种上述解决技术问题之一所述技术方案中任一所述的抗盐耐油泡沫排水剂组合物的制备方法，包括以下步骤：将所述的烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂、α-烯烃磺酸盐和纳米颗粒按照所需质量份数，与水混合均匀，得到所述抗盐耐油泡沫排水剂组合物。为解决上述技术问题之三，本专利技术采用的技术方案如下：一种上述解决技术问题之一所述技术方案中任一所述的抗盐耐油泡沫排水剂组合物在排水采气中的应用。上述技术方案中，所述应用方法，并无特殊要求，本领域技术人员可以根据实际应用环境，对本专利技术泡沫排水剂组合物进行使用，例如但不限定所述应用方法中含水气井中矿化度为0～250,000mg/L，凝析油含量为0～40％；以所含烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂、α-烯烃磺酸盐、纳米颗粒总的质量百分数计，所述的抗盐耐油泡沫排水剂组合物的使用浓度优选为0.5-5％。本专利技术人惊奇的发现，采用的泡排剂组合物中烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂、α-烯烃磺酸盐两者混合后形成复配协同作用，组合物含有多亲水基官能团，尤其是烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂中含有两个酸根，多亲水基与α-烯烃磺酸盐协同增效一方面使得泡沫剂携带的结合水和束缚水的量增加，泡沫携液量增强，析液减慢，增强泡沫的携液能力和稳泡性能；另一方面，两者协同增强了泡沫剂的亲水性，减小亲油性，增加油水界面张力，从而具有良好的耐油性能。此外，α-烯烃磺酸盐与烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂包含的EO、PO等非离子片段，能够协同增加泡排剂的耐盐性能。采用本专利技术的技术方案，所述抗盐耐油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》对该泡沫排水剂进行泡沫性能测试，起泡高度大于140mm，凝析油含量0～40％，携液量大于140mL，具有良好的耐盐，起泡性能、携液能力和耐油性能，取得了较好的技术效果。下面通过实施例对本专利技术作进一步阐述。附图说明图1为携液量测定装置(夹套容器高度为1米)。具体实施方式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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗盐耐油泡沫排水剂组合物，以质量份数计，包括以下组分：/n(1)1份烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂；/n(2)0.1～50份α-烯烃磺酸盐；/n(3)0～10份纳米颗粒；/n其中，所述烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂，具有式(I)所示分子通式：/n

【技术特征摘要】
1.一种抗盐耐油泡沫排水剂组合物，以质量份数计，包括以下组分：
(1)1份烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂；
(2)0.1～50份α-烯烃磺酸盐；
(3)0～10份纳米颗粒；
其中，所述烃基酰胺聚醚阴离子表面活性剂，具有式(I)所示分子通式：



式(I)中，所述R'为C8～C20的烃基；m，n，p，q独立选自0～20的任意数，且m+n≥1；Y为一价的阴离子基团；M为使所述分子通式呈电中性的阳离子或阳离子基团。


2.根据权利要求1所述的抗盐耐油泡沫排水剂组合物，其特征在于所述m+p为1～5的任意数，n+q为5～15的任意数。


3.根据权利要求1所述的抗盐耐油泡沫排水剂组合物，其特征在于所述Y为磺酸根或羧酸根；M为碱金属离子、铵根离子中的任意一种。


4.根据权利要求1所述的抗盐耐油泡沫排水剂组合物，其特征在于所述R'为C8～C20的烷基、C8～C20的烯基中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的抗盐耐油泡沫排水剂组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘鋆，何秀娟，马俊伟，沈之芹，
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