本發(fā)明涉及天然氣氣井的泡沫排水采氣技術(shù)，特別是一種環(huán)保型泡沫排水劑及其制備方法，所述環(huán)保型是指泡沫排水劑采用的是具有可生物降解性的原料，所述泡沫排水是指利用泡沫的含水性能及井底自身能量將井積液排放到井外，以實現(xiàn)天然氣井增產(chǎn)的目的。所述泡沫排水劑在現(xiàn)場實驗中能夠以其良好的起泡能力、穩(wěn)泡能力和攜液能力滿足泡沫排水采氣工藝并達到顯著的排水采氣效果。
背景技術(shù)：
：隨著氣田的不斷開發(fā)，氣藏能力及氣井壓力的不斷降低，天然氣井已陸續(xù)產(chǎn)出地層水，大部分氣井開始不同程度的產(chǎn)出凝析水，而許多產(chǎn)水氣井并不能實現(xiàn)自噴帶水，從而使得液體在井筒中聚集，進而形成積液。這不僅嚴(yán)重影響了氣田的最終采氣效果，而且還制約著天然氣氣井的正常生產(chǎn)，甚至?xí)?dǎo)致天然氣氣井的停產(chǎn)，甚至報廢。目前，為了解決氣井因地層水影響生產(chǎn)的積液，采取加注泡沫排水劑，使泡沫排水劑與積液接觸后，借助天然氣流的攪動，產(chǎn)生大量低密度含水泡沫，這種由水或水夾凝析油為非連續(xù)相的高質(zhì)量泡沫，迅速改變井底及油管內(nèi)的氣液分布結(jié)構(gòu)，井筒積液變?yōu)闅?、液混合相的泡沫。油管?nèi)滑脫沉積的液相變?yōu)榕菽?，迅速改變油管?nèi)低部位流體的相對密度，連續(xù)生產(chǎn)的氣相驅(qū)替泡沫流出井筒，逐步實現(xiàn)油管內(nèi)的氣液結(jié)構(gòu)的連續(xù)分布，且降低油管內(nèi)混合流體的相對密度，從而減小井底回壓，提高了氣體舉升的能力。隨著排液過程的連續(xù)，積液進一步減小，氣井生產(chǎn)壓差增加，氣井產(chǎn)量增加，井底積液的部分或完全排除，使氣井生產(chǎn)得到部分恢復(fù)或完全恢復(fù)。本發(fā)明人認(rèn)為，泡沫排水劑的研制應(yīng)考慮諸多影響因素，例如井底積液礦化度、溫度、凝析油含量等，同時也要考慮所選用的表面活性劑對環(huán)境造成的影響。礦化度影響泡沫排水劑的性能。在軟化水中具有良好起泡性能的表面活性劑如十二烷基硫酸鈉(K12)、烷基苯磺酸鹽、烯烴磺酸鹽、脂肪酸甲酯磺酸鹽類型的表面活性劑，一旦處于鹽水介質(zhì)中，尤其是含有多價金屬離子的鹽水介質(zhì)中時，起泡性能迅速惡化，甚至根本不產(chǎn)生泡沫。這主要是由于體系鹽含量增大，電解質(zhì)離子濃度增大，可能增大了表面活性劑在體系中的量，減少了在界面上的吸附，影響表面性能；也可能是使表面活性劑的雙電層受到壓縮、影響表面活性劑在體系中的水化作用，從而影響性能。溫度影響泡沫排水劑的性能。一般情況下，隨著溫度的升高，起泡劑溶液的起泡體積先增加，達到某一定值后又呈下降趨勢。這主要是因為在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高時溶液膨脹，起泡劑分子間距離增大，動能增加，分子容易擺脫水的束縛而逃逸到水面，導(dǎo)致表面吸附的起泡劑分子增多，表面張力下降，即表現(xiàn)為起泡體積增加。但在較高溫度時，一方面,液膜的水分蒸發(fā)加劇使液膜變薄，排液速度加快，則泡沫容易破滅，生成的泡沫很快消失。凝析油影響泡沫排水劑的性能。在天然氣井開發(fā)中，往往含有部分凝析油。當(dāng)凝析油進入起泡劑體系中后，減小了液膜表面的表面活性劑分子的百分含量，同時還使得液膜厚度變小，從而很大程度上降低了起泡劑的起泡和穩(wěn)泡性。表面活性劑能回收環(huán)境中的有機污染物，進行環(huán)境修復(fù)，促進有機污染物的生物降解，但表面活性劑也不可避免地殘留于環(huán)境中。表面活性劑工業(yè)要實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，必須保證它對人類賴以生存的環(huán)境無潛在危害。因此，需要建立表面活性劑這種大產(chǎn)量化學(xué)品的環(huán)境安全性評價體系。生物降解性能是環(huán)境安全評價體系中最重要的內(nèi)容之一，它是環(huán)境中化學(xué)品去除的最主要途徑，排放到環(huán)境中的表面活性劑如果能最大限度地被微生物轉(zhuǎn)化和利用，則能實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種環(huán)保型泡沫排水劑及其制備方法，所述環(huán)保型是指泡沫排水劑采用的是具有可生物降解性的原料，所述泡沫排水是指利用泡沫的含水性能及井底自身能力將井底積液排放到井外，以實現(xiàn)天然氣增產(chǎn)的目的。所述泡沫排水劑在現(xiàn)場實驗中能夠以其良好的起泡能力、穩(wěn)泡能力和攜液能力滿足泡沫排水采氣工藝并達到顯著的泡沫排水效果。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種環(huán)保型泡沫排水劑，其特征在于，包括以下原料組分：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，十二烷基甜菜堿，烷基糖苷，椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰胺丙基甜菜堿，十二烷基二甲基氧化銨，十六烷基三甲基氯化銨，脂肪醇聚氧乙烯醚，尿素，以及水。所述原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿10～30％，十二烷基甜菜堿10～30％，烷基糖苷5～20％，椰油酰胺丙基甜菜堿10～20％，月桂酰胺丙基甜菜堿5～20％，十二烷基二甲基氧化銨5～15％，十六烷基三甲基氯化銨3～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚1～5％，尿素1～5％，以及水5～10％。所述原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿10～30％，十二烷基甜菜堿10～30％，烷基糖苷10～20％，椰油酰胺丙基甜菜堿10～20％，月桂酰胺丙基甜菜堿10～20％，十二烷基二甲基氧化銨5～15％，十六烷基三甲基氯化銨5～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚1～5％，尿素1～5％，以及水5～10％。所述泡沫排水劑為淡黃色均勻溶液。所述泡沫排水劑的耐高溫性能達氣井中溫度150℃。所述泡沫排水劑的耐礦化度性能達氣井積水總礦化度300g/L。所述泡沫排水劑的耐凝析油性能達氣井中凝析油含量體積比30％。一種環(huán)保型泡沫排水劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟，按照如下原料組分及其重量含量備料：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿10～30％，十二烷基甜菜堿10～30％，烷基糖苷5～20％，椰油酰胺丙基甜菜堿10～20％，月桂酰胺丙基甜菜堿5～20％，十二烷基二甲基氧化銨5～15％，十六烷基三甲基氯化銨3～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚1～5％，尿素1～5％，以及水5～10％；將椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，十二烷基甜菜堿，月桂酰胺丙基甜菜堿，烷基糖苷，椰油酰胺丙基甜菜堿，以及十二烷基二甲基氧化銨，混合在一起形成第一均勻混合液；將十六烷基三甲基氯化銨，脂肪醇聚氧乙烯醚，尿素，以及水，混合在一起形成第二均勻乳化混合液；將第一均勻混合液與第二均勻乳化混合液混合在一起即得環(huán)保型泡沫排水劑。所述第一均勻混合液采用攪拌均勻的方式。所述第二均勻乳化混合液采用攪拌均勻的方式。所述第一均勻混合液與第二均勻乳化混合液混合在一起是指將第二均勻乳化混合液加入第一均勻混合液中，攪拌均勻即得到淡黃色的均勻溶液。本發(fā)明的技術(shù)效果如下：本發(fā)明的環(huán)保型泡沫排水劑在高凝析油及高礦化度條件下，攜液率至少提高30％以上，在現(xiàn)場試驗中能夠以其良好的起泡能力、穩(wěn)泡能力和攜液能力滿足泡沫排水采氣工藝并達到顯著的泡沫排水效果。本發(fā)明的環(huán)保型泡沫排水劑適用于高溫、高礦化度、高凝析油的氣井環(huán)境，也就是說具有抗高礦化度、高凝析油的性能，例如，耐礦化度最高可達300g/L，耐凝析油最高可達30％，耐高溫性能達150℃。本發(fā)明的環(huán)保型泡沫排水劑的制備方法，采用混合攪拌工藝，其操作簡單，方便大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：a)本發(fā)明是一種氣井用環(huán)保高效型泡沫排水技術(shù)，排水劑中的所有原料均綠色環(huán)保，具有可生物降解性。b)具有耐高溫性能，最高溫度可達150℃，具有耐高礦化度性能，最高礦化度可達300g/L，具有高抗油性能，凝析油最高可達30％。c)具有良好的起泡能力、穩(wěn)泡能力、攜液能力。d)制備方法操作簡便，制備容易，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。附圖說明圖1是某地東4X-XX井現(xiàn)場試驗本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水劑中的生產(chǎn)曲線示意圖。圖1中橫坐標(biāo)為時間年月日，左右縱坐標(biāo)均為相對值，方塊點表示油壓，圓點表示套壓，三角點表示日產(chǎn)量(方/天，即m3/d，立方米/天)。圖2是某地東5X-XX井現(xiàn)場試驗本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水劑中的生產(chǎn)曲線示意圖。圖2中橫坐標(biāo)為時間年月日，左右縱坐標(biāo)均為相對值，方塊點表示油壓，圓點表示套壓，三角點表示日產(chǎn)量(方/天，即m3/d，立方米/天)。具體實施方式下面結(jié)合實施例和附圖(圖1-圖2)對本發(fā)明進行說明。本發(fā)明的產(chǎn)品是針對高溫、高礦化度、高凝析油環(huán)境下提供一種氣井用環(huán)保高效型泡沫排水劑，其起泡能力、穩(wěn)泡能力、攜液能力均有良好的表現(xiàn)。本發(fā)明制備方法操作簡單，制備容易，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。一種環(huán)保型泡沫排水劑，其特征在于，包括以下原料組分：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，十二烷基甜菜堿，烷基糖苷，椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰胺丙基甜菜堿，十二烷基二甲基氧化銨，十六烷基三甲基氯化銨，脂肪醇聚氧乙烯醚，尿素，以及水。所述原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿10～30％，十二烷基甜菜堿10～30％，烷基糖苷5～20％，椰油酰胺丙基甜菜堿10～20％，月桂酰胺丙基甜菜堿5～20％，十二烷基二甲基氧化銨5～15％，十六烷基三甲基氯化銨3～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚1～5％，尿素1～5％，以及水5～10％。也可以選用下述配方，即所述原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿10～30％，十二烷基甜菜堿10～30％，烷基糖苷10～20％，椰油酰胺丙基甜菜堿10～20％，月桂酰胺丙基甜菜堿10～20％，十二烷基二甲基氧化銨5～15％，十六烷基三甲基氯化銨5～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚1～5％，尿素1～5％，以及水5～10％。所述泡沫排水劑為淡黃色均勻溶液。所述泡沫排水劑的耐高溫性能達氣井中溫度150℃。所述泡沫排水劑的耐礦化度性能達氣井積水總礦化度300g/L。所述泡沫排水劑的耐凝析油性能達氣井中凝析油含量體積比30％。一種環(huán)保型泡沫排水劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟，按照如下原料組分及其重量含量備料：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿10～30％，十二烷基甜菜堿10～30％，烷基糖苷5～20％，椰油酰胺丙基甜菜堿10～20％，月桂酰胺丙基甜菜堿5～20％，十二烷基二甲基氧化銨5～15％，十六烷基三甲基氯化銨3～15％，脂肪醇聚氧乙烯醚1～5％，尿素1～5％，以及水5～10％；將椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，十二烷基甜菜堿，月桂酰胺丙基甜菜堿，烷基糖苷，椰油酰胺丙基甜菜堿，以及十二烷基二甲基氧化銨，混合在一起形成第一均勻混合液；將十六烷基三甲基氯化銨，脂肪醇聚氧乙烯醚，尿素，以及水，混合在一起形成第二均勻乳化混合液；將第一均勻混合液與第二均勻乳化混合液混合在一起即得環(huán)保型泡沫排水劑。所述第一均勻混合液采用攪拌均勻的方式。所述第二均勻乳化混合液采用攪拌均勻的方式。所述第一均勻混合液與第二均勻乳化混合液混合在一起是指將第二均勻乳化混合液加入第一均勻混合液中，攪拌均勻即得到淡黃色的均勻溶液。實施例1：一種環(huán)保型泡沫排水劑，它由以下重量百分量的原料組成：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿25％；十二烷基甜菜堿15％；烷基糖苷10％；椰油酰胺丙基甜菜堿15％；月桂酰胺丙基甜菜堿8％；十六烷基三甲基氯化銨5％；十二烷基二甲基氧化胺5％；脂肪醇聚氧乙烯醚5％；尿素2％，水10％。上述排水劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將所述比例的椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，十二烷基甜菜堿，椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰胺丙基甜菜堿，烷基糖苷，十二烷基二甲基氧化胺等按照一種或者多種組合攪拌均勻，其重量百分含量為78％。(2)將所述比例的脂肪醇聚氧乙烯醚，尿素，十六烷基三甲基氯化銨，水等按照一種或多種組合乳化均勻，其重量百分含量為22％。(3)將(2)乳化均勻的溶液倒入(1)的溶液中，攪拌均勻即得到淡黃色的均勻溶液，將其命名為M1。實施例2：一種環(huán)保型泡沫排水劑，它由以下重量百分量的原料組成：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿20％；十二烷基甜菜堿20％；烷基糖苷5％；椰油酰胺丙基甜菜堿15％；月桂酰胺丙基甜菜堿10％；十六烷基三甲基氯化銨3％；十二烷基二甲基氧化胺10％；脂肪醇聚氧乙烯醚5％；尿素2％，水10％。上述排水劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將所述比例的椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，十二烷基甜菜堿，椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰胺丙基甜菜堿，烷基糖苷，十二烷基二甲基氧化胺等按照一種或者多種組合攪拌均勻，其重量百分含量為80％。(2)將所述比例的脂肪醇聚氧乙烯醚，尿素，十六烷基三甲基氯化銨，水等按照一種或多種組合乳化均勻，其重量百分含量為20％。(3)將(2)乳化均勻的溶液倒入(1)的溶液中，攪拌均勻即得到淡黃色的均勻溶液，將其命名為M2。實施例3：一種環(huán)保型泡沫排水劑，它由以下重量百分量的原料組成：椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿25％；十二烷基甜菜堿10％；烷基糖苷20％；椰油酰胺丙基甜菜堿15％；月桂酰胺丙基甜菜堿5％；十六烷基三甲基氯化銨5％；十二烷基二甲基氧化胺10％；脂肪醇聚氧乙烯醚1％；尿素1％，水8％。上述排水劑的制備方法，包括以下步驟：(1)將所述比例的椰油酰胺丙基羥磺基甜菜堿，十二烷基甜菜堿，椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰胺丙基甜菜堿，烷基糖苷，十二烷基二甲基氧化胺等按照一種或者多種組合攪拌均勻，其重量百分含量為85％。(2)將所述比例的脂肪醇聚氧乙烯醚，尿素，十六烷基三甲基氯化銨，水等按照一種或多種組合乳化均勻，其重量百分含量為15％。(3)將(2)乳化均勻的溶液倒入(1)的溶液中，攪拌均勻即得到淡黃色的均勻溶液，將其命名為M3。性能對比測試：a)待測樣品：M1，M2，M3；對照組為市面在售產(chǎn)品X1、X2。b)測試指標(biāo)：起泡能力，穩(wěn)泡能力，攜液能力。利用羅氏米爾泡沫儀，對藥劑的起泡能力、穩(wěn)泡能力進行實驗：用超級恒溫水浴預(yù)熱羅氏泡沫儀并恒溫在(60±1)℃，用200mL移液管移取50mL待測樣液沿羅氏泡沫儀管壁放下沖洗管壁，待沖洗液流完后關(guān)閉羅氏泡沫儀下端閥門，然后移取待測樣液50mL沿羅氏泡沫儀管壁放下，在底部形成液面，再用移液管移取200mL待測樣液置于羅氏泡沫儀上端中心位置，對準(zhǔn)液面垂直放下，待樣液放完后立即記下羅氏泡沫儀內(nèi)泡沫上升的高度，即為該實驗樣品的起泡能力，3分鐘后的泡沫高度為樣品的穩(wěn)泡能力。利用攜液裝置對藥劑的攜液能力進行實驗：按照不同濃度配置的起泡液置于60℃的恒溫水浴中預(yù)熱，將預(yù)熱好的200mL溶液倒入水浴溫度60℃的發(fā)泡管中，以5L/min的流速向發(fā)泡管中通入氮氣流，測量15min后泡沫攜出液體(油和水)的體積V，即為該起泡劑的攜液量(如攜出泡沫不易消泡，可加入1-2滴消泡劑)。攜液率＝帶出液體體積V/200×100％。測試結(jié)果：如表1和表2。表1不同藥劑(泡沫排水劑)的攜液能力表2不同藥劑(泡沫排水劑)的起泡穩(wěn)泡能力名稱藥劑濃度礦化度起泡高度穩(wěn)泡高度X10.3％300g/L130mm0mmX20.3％300g/L140mm60mmM10.3％300g/L170mm135mmM20.3％300g/L175mm135mmM30.3％300g/L175mm130mm由表1、表2可知，市面銷售的泡排劑X1或X2在高含凝析油及高礦化度下，攜液能力，起泡穩(wěn)泡能力均有所下降，而本發(fā)明的環(huán)保高效型泡沫排水劑M1或M2或M3具有良好的攜液性能、起泡性能及穩(wěn)泡性能?，F(xiàn)場實驗及應(yīng)用。圖1是某地東4X-XX井現(xiàn)場試驗本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水劑中的生產(chǎn)曲線示意圖。如圖1所示，某地東4X-XX井4月26日至5月10日期間每三天加注一次本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水劑(泡排劑)。加注藥劑后套壓從6.02MPa大幅度下降至2.6MPa左右；產(chǎn)氣量從5916m3/d上升至9500m3/d左右，最高至12785m3/d；油壓自4月26日以后也有明顯升高，可見泡排劑效果顯著。加注時間：2015年4月26日至5月10日。加注周期及用量：每三天加注一次，每次25Kg。泡排施工前后對比如下：某地東4X-XX井試驗前，油壓平均值為1.03MPa；套壓平均值為6.02MPa；平均日產(chǎn)氣量為5916m3/d。試驗后，油壓平均值為1.17MPa；套壓平均值為2.60MPa；平均日產(chǎn)氣量為9500m3/d。圖2是某地東5X-XX井現(xiàn)場試驗本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水劑中的生產(chǎn)曲線示意圖。某地東5X-XXX井4月26日至5月10日期間每三天加注一次泡排劑。從圖2可以看出4月26日之后產(chǎn)氣量從1235m3/d上升至6496m3/d，隨后維持在5000m3/d左右；套壓逐漸下降、油壓有所上升，可見泡沫排水劑起到了相應(yīng)的效果。加注時間：2015年4月26日至5月10日。加注周期及用量：每三天加注一次，每次25Kg。泡排施工前后對比如下：某地東5X-XX井試驗前，油壓平均值為1.01MPa；套壓平均值為6.23MPa；平均日產(chǎn)氣量為1235m3/d。試驗后，油壓平均值為1.03MPa；套壓平均值為5.63MPa；平均日產(chǎn)氣量為5324m3/d。在此指明，以上敘述有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實質(zhì)內(nèi)容的對以上敘述的等同替換、修飾改進和/或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3