本發(fā)明涉及天然氣氣井的泡沫排水采氣技術，特別是一種環(huán)保型泡沫排水棒及其制備方法，所述環(huán)保型是指泡沫排水棒采用可生物降解性原料，所述泡沫排水是指利用泡沫含水特性及井底自身能量將井底積液排放到井外，以實現(xiàn)天然氣井增產(chǎn)目的。所述泡沫排水棒在現(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排水采氣效果。
背景技術：
：一般說來，氣井、凝析氣井如果到了開發(fā)中后期，由于地層壓力降低，邊、底水的錐進以及壓裂、酸化等作業(yè)措施，將造成井底和井筒內產(chǎn)生積液(地層水、凝析液、注入水)，使天然氣產(chǎn)量降低甚至停止生產(chǎn)。氣田的良好發(fā)展己經(jīng)受到上述問題嚴重制約，為使積液氣井能夠不間斷穩(wěn)定的生產(chǎn)，進行泡沫排水用泡排劑/泡排棒的研究是非常重要的。通常條件下，可將氣井分為三大類，分別為不間斷平穩(wěn)生產(chǎn)氣井、自然間噴生產(chǎn)氣井和間歇生產(chǎn)氣井。泡沫排水是一項提髙氣井增產(chǎn)的技術，廣泛應用于低壓低產(chǎn)積液的氣井。泡沫排水技術指以不同方式向積液氣井加入發(fā)泡劑，使得氣和水的流道堵塞解除，降低了垂向管流里天然氣、凝析油、地層水的滑脫損失，垂向舉升能力得到提高，有效的排除井底及井筒的積液，提高了氣井的產(chǎn)氣能力。該工藝的主要優(yōu)點是適用性廣、投資少、操作簡易、排液效果顯著等，且與其他工藝可以配合使用，易于推廣。但是，液體泡沫排水劑在施工時受到客觀條件，如電力供應，加注設備及水資源等其他輔助設備的影響。在較偏遠且無人值守的井，加注液體泡排劑相對比較困難。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，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容之一，它是環(huán)境中化學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化和利用，則能實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷或不足，提供一種環(huán)保型泡沫排水棒及其制備方法，所述環(huán)保型是指泡沫排水棒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或攜液能力將井底積水或積液排放到井外，以充分提高氣井的天然氣采收率。所述泡沫排水棒在現(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)明的技術方案如下：一種環(huán)保型泡沫排水棒，其特征在于，包括以下原料組分：椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰羥乙磺酸鈉，月桂酰谷氨酸鈉，脂肪醇聚氧乙烯醚，聚乙二醇硬脂酸酯，尿素，檸檬酸，碳酸氫鈉，以及碳酸鈉。所述原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基甜菜堿30～35％，月桂酰羥乙磺酸鈉5～25％，月桂酰谷氨酸鈉10～20％，聚乙二醇硬脂酸酯10～20％，脂肪醇聚氧乙烯醚10～20％，尿素1～15％，檸檬酸1～5％，碳酸氫鈉1～5％，以及碳酸鈉1～5％。所述原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基甜菜堿30～35％，月桂酰羥乙磺酸鈉20～25％，月桂酰谷氨酸鈉10～15％，聚乙二醇硬脂酸酯10～18％，脂肪醇聚氧乙烯醚10～18％，尿素5～8％，檸檬酸1～5％，碳酸氫鈉1～5％，以及碳酸鈉1～5％。所述泡沫排水棒的耐礦化度性能達氣井積水總礦化度300g/L，耐凝析油性能達氣井中凝析油含量體積比30％，耐高溫性能達氣井中溫度150℃。所述泡沫排水棒是通過擠出機或擠塑工藝將混勻原料擠出成型的棒狀固體。一種環(huán)保型泡沫排水固體劑，其特征在于，包括以下經(jīng)粉碎混勻的固體原料組分：椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰羥乙磺酸鈉，月桂酰谷氨酸鈉，脂肪醇聚氧乙烯醚，聚乙二醇硬脂酸酯，尿素，檸檬酸，碳酸氫鈉，以及碳酸鈉；所述固體原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基甜菜堿30～35％，月桂酰羥乙磺酸鈉5～25％，月桂酰谷氨酸鈉10～20％，聚乙二醇硬脂酸酯10～20％，脂肪醇聚氧乙烯醚10～20％，尿素1～15％，檸檬酸1～5％，碳酸氫鈉1～5％，以及碳酸鈉1～5％。所述泡沫排水固體劑為粉狀、顆粒狀或片狀。一種環(huán)保型泡沫排水棒的制備方法，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：椰油酰胺丙基甜菜堿30～35％，月桂酰羥乙磺酸鈉20～25％，月桂酰谷氨酸鈉10～15％，聚乙二醇硬脂酸酯10～18％，脂肪醇聚氧乙烯醚10～18％，尿素5～8％，檸檬酸1～5％，碳酸氫鈉1～5％，以及碳酸鈉1～5％；將備料混合，形成混勻料；將混勻料投入擠出機中，擠出成型后按照一定長度進行裁切，形成棒狀固體。所述混勻料為粉料，其中月桂酰羥乙磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚和尿素均通過粉碎機進行粉碎。所述混勻料投入擠出機，采用連續(xù)擠塑工藝擠出成型。本發(fā)明的技術效果如下：本發(fā)明的環(huán)保型泡沫排水棒在高凝析油及高礦化度條件下，攜液率可達70％以上，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)明的環(huán)保型泡沫排水棒適用于高溫、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％。本發(fā)明的環(huán)保型泡沫排水棒的制備方法，采用連續(xù)擠塑工藝，其操作簡單，可連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)品光滑，不易折斷等優(yōu)良品質。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：a)本發(fā)明是一種氣井用環(huán)保高效型固體泡沫排水技術，排水棒或固體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％，耐高溫性能達150℃。c)具有良好的起泡能力、穩(wěn)泡能力、攜液能力。d)采用連續(xù)擠塑工藝，其操作簡單，可連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)品光滑，不易折斷等優(yōu)良品質，適合用于車間大量生產(chǎn)。e)排水棒或固體排水劑攜帶方便，加注流程簡單，可適用于偏遠井、無人值守井的泡排施工。附圖說明圖1是某地東1X-XX井現(xiàn)場試驗本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水棒中的生產(chǎn)曲線示意圖。圖1中橫坐標為時間年月日，左右縱坐標均為相對值，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2X-XX井現(xiàn)場試驗本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水棒中的生產(chǎn)曲線示意圖。圖2中橫坐標為時間年月日，左右縱坐標均為相對值，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)保高效型固體泡沫排水劑，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)明的相應制備方法采用連續(xù)擠塑工藝，其操作簡單，可連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)品光滑，不易折斷等優(yōu)良品質。一種環(huán)保型泡沫排水棒，其特征在于，包括以下原料組分：椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰羥乙磺酸鈉，月桂酰谷氨酸鈉，脂肪醇聚氧乙烯醚，聚乙二醇硬脂酸酯，尿素，檸檬酸，碳酸氫鈉，以及碳酸鈉。所述原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基甜菜堿30～35％，月桂酰羥乙磺酸鈉5～25％，月桂酰谷氨酸鈉10～20％，聚乙二醇硬脂酸酯10～20％，脂肪醇聚氧乙烯醚10～20％，尿素1～15％，檸檬酸1～5％，碳酸氫鈉1～5％，以及碳酸鈉1～5％。也可以選用下述配方，即所述原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基甜菜堿30～35％，月桂酰羥乙磺酸鈉20～25％，月桂酰谷氨酸鈉10～15％，聚乙二醇硬脂酸酯10～18％，脂肪醇聚氧乙烯醚10～18％，尿素5～8％，檸檬酸1～5％，碳酸氫鈉1～5％，以及碳酸鈉1～5％。所述泡沫排水棒的耐礦化度性能達氣井積水總礦化度300g/L，耐凝析油性能達氣井中凝析油含量體積比30％，耐高溫性能達氣井中溫度150℃。所述泡沫排水棒是通過擠出機或擠塑工藝將混勻原料擠出成型的棒狀固體。一種環(huán)保型泡沫排水固體劑，其特征在于，包括以下經(jīng)粉碎混勻的固體原料組分：椰油酰胺丙基甜菜堿，月桂酰羥乙磺酸鈉，月桂酰谷氨酸鈉，脂肪醇聚氧乙烯醚，聚乙二醇硬脂酸酯，尿素，檸檬酸，碳酸氫鈉，以及碳酸鈉；所述固體原料組分的重量含量如下：椰油酰胺丙基甜菜堿30～35％，月桂酰羥乙磺酸鈉5～25％，月桂酰谷氨酸鈉10～20％，聚乙二醇硬脂酸酯10～20％，脂肪醇聚氧乙烯醚10～20％，尿素1～15％，檸檬酸1～5％，碳酸氫鈉1～5％，以及碳酸鈉1～5％。所述泡沫排水固體劑為粉狀、顆粒狀或片狀。一種環(huán)保型泡沫排水棒的制備方法，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：椰油酰胺丙基甜菜堿30～35％，月桂酰羥乙磺酸鈉20～25％，月桂酰谷氨酸鈉10～15％，聚乙二醇硬脂酸酯10～18％，脂肪醇聚氧乙烯醚10～18％，尿素5～8％，檸檬酸1～5％，碳酸氫鈉1～5％，以及碳酸鈉1～5％；將備料混合，形成混勻料；將混勻料投入擠出機中，擠出成型后按照一定長度進行裁切，形成棒狀固體。所述混勻料為粉料，其中月桂酰羥乙磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚和尿素均通過粉碎機進行粉碎。所述混勻料投入擠出機，采用連續(xù)擠塑工藝擠出成型。實施例1：一種環(huán)保型泡沫排水棒，它由以下質量百分量的原料組成：月桂酰羥乙磺酸鈉20％，月桂酰谷氨酸鈉15％，椰油酰胺丙基甜菜堿30％，脂肪醇聚氧乙烯醚15％，聚乙二醇硬脂酸酯10％，檸檬酸2％，碳酸氫鈉2％，碳酸鈉1％，尿素5％。環(huán)保高效型泡固體沫排水劑棒的制備方法，包括以下步驟：(1)將所述比例的月桂酰谷氨酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、聚乙二醇硬脂酸酯、檸檬酸、碳酸氫鈉、碳酸鈉等的一種或多種組分分別稱量、備用。(2)將月桂酰羥乙磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、尿素等的一種組分或多種組分通過粉碎機進行粉碎，并按所述比例分別稱量、備用。(3)將稱量好的原料投入混料機中充分混合，取出備用。(4)將混合好的原料投入擠出機中，擠出成型后按照一定長度進行裁切，形成棒狀固體，將此試樣標記為N1。實施例2：一種環(huán)保型泡沫排水棒，它由以下質量百分量的原料組成：月桂酰羥乙磺酸鈉10％，月桂酰谷氨酸鈉15％，椰油酰胺丙基甜菜堿30％，脂肪醇聚氧乙烯醚18％，聚乙二醇硬脂酸酯17％，檸檬酸1％，碳酸氫鈉1％，碳酸鈉1％，尿素7％。(1)將所述比例的月桂酰谷氨酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、聚乙二醇硬脂酸酯、檸檬酸、碳酸氫鈉、碳酸鈉等的一種或多種組分分別稱量、備用。(2)將月桂酰羥乙磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、尿素等的一種組分或多種組分通過粉碎機進行粉碎，并按所述比例稱量、備用。(3)將稱量好的原料投入混料機中充分混合，取出備用。(4)將混合好的原料投入擠出機中，擠出成型后按照一定長度進行裁切，形成棒狀固體，將此試樣標記為N2。實施例3：一種環(huán)保型泡沫排水棒，它由以下質量百分量的原料組成：月桂酰羥乙磺酸鈉15％，月桂酰谷氨酸鈉10％，椰油酰胺丙基甜菜堿35％，脂肪醇聚氧乙烯醚12％，聚乙二醇硬脂酸酯18％，檸檬酸1％，碳酸氫鈉2％，碳酸鈉2％，尿素5％。(1)將所述比例的月桂酰谷氨酸鈉、椰油酰胺丙基甜菜堿、聚乙二醇硬脂酸酯、檸檬酸、碳酸氫鈉、碳酸鈉等的一種或多種組分分別稱量、備用。(2)將月桂酰羥乙磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、尿素等的一種組分或多種組分通過粉碎機進行粉碎，并按所述比例稱量、備用。(3)將稱量好的原料投入混料機中充分混合，取出備用。(4)將混合好的原料投入擠出機中，擠出成型后按照一定長度進行裁切，形成棒狀固體，將此試樣標記為N3。性能對比測試：(1)待測樣品：N1，N2，N3，對照組為市面在售產(chǎn)品Y1、Y2；(2)測試指標：起泡力、穩(wěn)泡力，攜液率。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，對準液面垂直放下，待樣液放完后立即記下羅氏泡沫儀內泡沫上升的高度，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℃的恒溫水浴中預熱，將預熱好的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％。測試結果：如表1和表2。表1不用樣品在相同條件下的攜液能率名稱藥劑濃度礦化度凝析油含量攜液率Y10.5％300g/L30％0Y20.5％300g/L30％20％N10.5％300g/L30％72％N20.5％300g/L30％71％N30.5％300g/L30％73％表2不同樣品在相同條件下的起泡能力及穩(wěn)泡能力名稱藥劑濃度礦化度起泡高度穩(wěn)泡高度Y10.3％300g/L130mm0mmY20.3％300g/L140mm60mmN10.3％300g/L180mm185mmN20.3％300g/L185mm200mmN30.3％300g/L190mm200mm由以上結果可以看出，本發(fā)明的一種環(huán)保型泡沫排水棒與市面在售的產(chǎn)品相比較，有一定的性能優(yōu)勢，其起泡能力、穩(wěn)泡能力及攜液能力均有良好的表現(xiàn)。現(xiàn)場實驗及應用。圖1是某地東1X-XX井現(xiàn)場實驗本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水棒中的生產(chǎn)曲線示意圖。如圖1所示，某地東1X-XX井4月25日至5月10日期間加注本發(fā)明的一種環(huán)保型泡沫排水棒(泡排棒)。加注藥劑后，產(chǎn)氣量從4月25日的851m3/d最高上升至4687m3/d，隨后穩(wěn)定在3300m3/d左右；套壓從4月26日的7.65MPa下降至4MPa左右，最低至2.63MPa；油壓從1.27MPa上升至2.5MPa左右。由此可以看出，泡排棒起到了相應的排水采氣效果。加注時間：2015年4月25日至5月10日，加注藥劑周期及用量：每三天加注一次，每次3根本發(fā)明的一種環(huán)保型泡沫排水棒。某地東1X-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。圖2是某地東2X-XX井現(xiàn)場實驗本發(fā)明環(huán)保型泡沫排水棒中的生產(chǎn)曲線示意圖。如圖2所示，某地東2X-XX井4月21日至5月10日期間加注泡排棒。加注藥劑后，產(chǎn)氣量從4月21日的1713m3/d最高上升至9734m3/d，隨后穩(wěn)定在5800m3/d左右；套壓從4月21日的5.67MPa下降至4.05MPa左右，油壓從1.11MPa上升至2.28MPa左右。由此可以看出，泡排棒起到了相應的排水采氣效果。加注時間：2015年4月25日至5月10日；加注藥劑周期及用量：每三天加注一次，每次3根本發(fā)明的一種環(huán)保型泡沫排水棒。在此指明，以上敘述有助于本領域技術人員理解本發(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)造實質內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。當前第1頁1 2 3