一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂及其制备方法；其中泡排剂以质量百分比计，由以下成分组成：磺化AEO3：50～60％、月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱：20～30％、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺：5～10％、油患子精华素：5～10％、木质素磺酸盐：1～4％、其余为水；泡排剂的制备方法为先将磺化AEO3与月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱加入反应釜中，进行第一次混合，然后将椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、油患子精华素、木质素磺酸盐和水依次加入反应釜中，进行第二次混合，即得泡沫排水剂；本发明专利技术提供一种抗酸、抗高矿化度、二次起泡能力强的泡沫排水剂，克服现有技术的不足，解决下古气井泡沫排水的技术难题。难题。难题。

【技术实现步骤摘要】
一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及天然气开采领域，特别是一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]鄂尔多斯盆地下古气藏开发历经直井兼顾评价、水平井开发试验阶段，自2019年进入一体化先导试验阶段，年贡献产量1.89亿方，产量占比5.8％。截至2021年4月下古气井总井数93口，投产井数89口，开井数67口(直井13口，水平井54口)，开井率74.2％，生产时率96％，平均套压7.39MPa，压降速率0.0021MPa/d，单井产量0.97万方/天，液气比1.78方/万方，累计产气10.1亿方。
[0003]目前下古气井压力、产量相对较高，需要泡排辅助排液气井25口，占生产井数37.3％。现有泡排方面存在以下问题：
[0004]一、由于酸压采用pH较低酸性压裂液，试气后返排率低，且下古层系含有H2S，产液整体为酸性，目前大多数上古气井采用的起泡剂，主要为阴离子表活剂与非离子表活剂复配的复合型泡排剂及非离子表活剂两类，起泡性能受pH影响较大，不适用于下古气井排水采气。
[0005]二、下古地层水和上古地层水有不同的特点，存在矿化度高，可达3000000mg/L，且地层水成份和流体性质有所不同，而目前气田用的泡排剂最高抗矿化度200000mg/L，导致传统泡排剂在地层水中发泡、带液能力变差。
[0006]三、下古气井多采用井下节流器工艺，当泡排剂通过节流气嘴后，会产生消泡作用，影响泡排效果。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于下古含硫天然气开采的泡沫排水剂，其在高矿化度、酸性环境下具有很强的发泡、稳泡、二次起泡以及携液能力，解决下古气井泡沫排水的技术难题。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0009]一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂，以质量百分比计，由以下成分组成：
[0010]磺化AEO3：50～60％、月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱：20～30％、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺：5～10％、油患子精华素：5～10％、木质素磺酸盐：1～4％、其余为水。
[0011]优选的，以质量百分比计，由以下成分组成：
[0012]磺化AEO3：55％、月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱：25％、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺：7％、油患子精华素：7％、木质素磺酸盐：3％、其余为水。
[0013]优选的，所述磺化AEO3替换为含有磺化AEO3的混合物，所述含有磺化AEO3的混合物由以下方法合成：
[0014]将AEO3、HSO3NH2和催化剂按照质量比为7:2.5～3.5:0.42～0.7加入反应釜中，在
真空条件下充分反应，即得所述含有磺化AEO3的混合物；
[0015]其中，反应温度为110～130℃，搅拌时间为1.5～3h，搅拌速度为90～110r/min。
[0016]优选的，所述AEO3、HSO3NH2和催化剂的质量比为7:3:0.49。
[0017]优选的，磺化反应温度为120℃，搅拌时间为2h，搅拌速度为100r/min。
[0018]优选的，所述催化剂为二甲基甲酰胺或脲素。
[0019]本专利技术以磺化AEO3与月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱为主剂，磺化AEO3体现出非离子
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阴离子表面活性剂特性，在矿化度条件下具有较强的发泡、携液能力；月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱体现出两性表面活性剂特性，其本身对地层水pH值不敏感，而且在低pH值条件下具有较强的发泡、携液能力。由于本专利技术应用于复杂的下古含硫气井地层水体系，地层水矿化度高、pH值低，还存在凝析油、甲醇和缓蚀剂等物质对泡排剂的干扰；再引入椰子油脂肪酸单乙醇酰胺为助泡剂，能够控制气泡液膜的结构稳定性，使表面活性剂分子在气泡的液膜有秩序的分布，赋予泡沫良好的弹性和自修复能力；再引入油患子精华素为稳泡剂，在分子油患子、皂角植物精华素分子链上嵌入双烷基链二羧酸钠阴离子基团后，得到油患子精华素，其分子有两个带负电荷的亲水基团，二者产生一个负电荷增强重叠区，较高的电荷密度将大大的增大分子间的吸引力，从而产生很大的溶解作用，使得界面膜中定向排列的分子层结合得十分紧密，膜强度大大增强，泡沫难以破裂；再引入木质素磺酸盐作为泡沫调节剂，调节泡沫的含水率，控制泡沫大小的物质，使大气泡变成小气泡，让起泡剂产生均匀、细腻、稳定泡沫的物质，所得气泡不仅密度小而且强度好，泡沫含水率的波动很小。
[0020]本专利技术的第二个目的是提供一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂的制备方法，所述制备方法步骤如下：
[0021]先将磺化AEO3与月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱加入反应釜中，进行第一次混合，然后将椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、油患子精华素、木质素磺酸盐和水依次加入反应釜中，进行第二次混合，即得泡沫排水剂。
[0022]优选的，第一次混合过程中：搅拌速度为120～180r/min，搅拌时间为1.8～2.2h；第二次混合过程中：搅拌速度为120～180r/min，搅拌时间为1.8～2.2h，制备过程中的温度为38～42℃。
[0023]优选的，第一次混合过程中：搅拌速度为150r/min，搅拌时间为2h；第二次混合过程中：搅拌速度为150r/min，搅拌时间为2h，制备过程中的温度为40℃。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025]1、本专利技术填补了下古含硫天然气井泡沫排水剂空缺，解决了高矿化度、低pH条件下起泡性能差的技术难题。
[0026]2、本专利技术泡沫细腻、直径小，泡沫可快速通过井下节流器，在节流器后端实现二次起泡，克服了井下节流器对泡排剂性能的影响。
[0027]3.本专利技术提供一种制备含有磺化AEO3的混合物的工艺，且该制备工艺简洁、不产生任何污染，极大地提高了AEO3的转化率，且制备的含有磺化AEO3的混合物能达到极高的转化率，不需要单独进行纯化即能达到极高的纯度要求；通过以其为原料制备的下古泡排剂与以AEO3为原料的制备的下古泡排剂的性能没有明显的差异，在泡排剂发泡、稳泡、携液率方面发挥了极大的作用。
附图说明
[0028]图1为本专利技术流程示意图；
[0029]图2为下古泡排剂在大平X井的试验效果图；
具体实施方式
[0030]下面结合实施例进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下。
[0031]一、实施例
[0032]如图1所示，本专利技术通以质量百分比计，将50～60％的磺化AEO3和20～30％的月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱进行第一次混合，其后依次加入5～10％椰子油脂肪酸单乙醇酰胺、5～10％油患子精华素、1～4％的木质素磺酸盐以及水进行第二次混合，制得泡沫排水剂。最后将制得的泡沫排水剂进行起泡、稳泡、二次发泡以及携液能力测试。
[0033]具体实施方式如下：
[0034]实施例1
[0035]S1:含有磺化AEO3的混合物的合成：将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂，其特征在于，以质量百分比计，由以下成分组成：磺化AEO3：50～60％、月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱：20～30％、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺：5～10％、油患子精华素：5～10％、木质素磺酸盐：1～4％、其余为水。2.根据权利要求1所述的一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂，其特征在于，以质量百分比计，由以下成分组成：磺化AEO3：55％、月桂酰胺丙基磷酸甜菜碱：25％、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺：7％、油患子精华素：7％、木质素磺酸盐：3％、其余为水。3.根据权利要求1所述的一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂，其特征在于，所述所述磺化AEO3替换为含有磺化AEO3的混合物，所述含有磺化AEO3的混合物由以下方法合成：将AEO3、HSO3NH2和催化剂按照质量比为7:2.5～3.5:0.42～0.7加入反应釜中，在真空条件下充分反应，即得所述含有磺化AEO3的混合物；其中，反应温度为110～130℃，搅拌时间为1.5～3h，搅拌速度为90～110r/min。4.根据权利要求3所述的一种下古含硫天然气开采用泡沫排水剂，其特征在于，所述AEO3、HSO3NH2和催化剂的质量比为7:3:0.49。5.根据权利要求3所述的一种下...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟楠，邓明，罗思宝，杨青，邓永智，
申请(专利权)人：成都钠镁化学有限公司，
类型：发明
国别省市：