以下步驟:
[0040] 1)制備Gemini陽(yáng)離子表面活性劑
[0041] 分別將2g十二烷基二甲基溴化銨、十四烷基二甲基溴化銨、十六烷基二甲基溴化 銨、十八烷基二甲基溴化銨與4mL 1,2-二溴乙烷(過(guò)量以保證反應(yīng)充分完成)溶于無(wú)水乙 醇(50mL)中,在80°C左右回流48h。將反應(yīng)后的混合物于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上37°C下旋干,分別 得到m = 12、14、16、18的Gemini陽(yáng)離子表面活性劑;所述Gemini陽(yáng)離子表面活性劑的結(jié) 構(gòu)如式I所示
[0042]
[0043] 其中,本實(shí)施例中Gemini陽(yáng)離子表面活性劑是由上述m = 12、14、16、18的Gemini 陽(yáng)離子表面活性劑按照質(zhì)量比為1: 1:3:1混合而成的;
[0044] 2)制備泡排劑
[0045] 以質(zhì)量百分比計(jì),本實(shí)施例中泡排劑的原料組成包括:35%脂肪醇聚氧乙烯醚硫 酸鹽(AES)、13% Gemini陽(yáng)離子表面活性劑、余量為去離子水;
[0046] 按照上述用量,將脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和Gemini陽(yáng)離子表面活性劑一次性 加入不銹鋼反應(yīng)釜中,再加入去離子水,將此混合溶液加熱至55°C,在200-400r/min下攪 拌20min,得到泡排劑GWJ-2。
[0047] 實(shí)施例3
[0048] 本實(shí)施例針對(duì)上述實(shí)施例1提供的泡排劑GWJ-I在不同溫度和礦化度條件下的初 始起泡體積Vtl、泡沫半衰期t1/2以及氣流量為5L/min時(shí)15min的攜液量進(jìn)行了測(cè)試,并在 相同測(cè)試條件下與國(guó)內(nèi)某市售泡排劑1和2的性能進(jìn)行了對(duì)比。
[0049] 測(cè)試過(guò)程中所用的儀器為高溫高壓泡沫評(píng)價(jià)儀(該高溫高壓泡沫評(píng)價(jià)儀為 專(zhuān)利號(hào)ZL201120400940. 1的實(shí)用新型專(zhuān)利所記載的高溫高壓泡沫評(píng)價(jià)儀,公告號(hào) CN202228059U);測(cè)試用的礦化水均為根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)天然氣井產(chǎn)出的水進(jìn)行分析后,采用NaCl、 CaCl2、MgCl2、KCl、Na2SO4、NaHCO 3進(jìn)行配制得到的。
[0050] 具體測(cè)試方法如下所述:
[0051] 1)泡排劑的起泡性與穩(wěn)泡性測(cè)試:
[0052] a、先將評(píng)價(jià)裝置內(nèi)溫度升至指定測(cè)試溫度;
[0053] b、再將200mL質(zhì)量濃度為3 % (按表面活性劑的濃度計(jì))的泡排劑溶液泵入評(píng)價(jià) 裝置;
[0054] c、壓力升至IMPa (氮?dú)猓?,記錄初始起泡體積與泡沫半衰期。
[0055] 2)泡排劑的攜液性測(cè)試:
[0056] a、先將評(píng)價(jià)裝置內(nèi)溫度升至指定測(cè)試溫度;
[0057] b、再將200mL質(zhì)量濃度為3 % (按表面活性劑的濃度計(jì))的泡排劑溶液泵入評(píng)價(jià) 裝置;
[0058] c、將氮?dú)庖?L/min的速度泵入評(píng)價(jià)裝置內(nèi),收集并記錄15min的攜液量。
[0059] 表1 :不同溫度下泡排劑(GWJ-I)的性能(礦化度為250000ppm)
[0060]
[0061] 表2 :國(guó)內(nèi)某市售泡排劑1的性能(礦化度為250000ppm)
[0062]
[0063] 表3 :國(guó)內(nèi)某市售泡排劑2的性能(礦化度為250000ppm)
[0064]
[0065] 表4 :不同礦化度下泡排劑(GWJ-I)的性能(溫度為130°C )
[0066]
[0067] 表5 :國(guó)內(nèi)某市售泡排劑1的性能(溫度為130°C )
[0068]
[0069] 表6 :國(guó)內(nèi)某市售泡排劑2的性能(溫度為130°C )
[0070]
[0071 ] 具體測(cè)試結(jié)果如表1-6所示,其中,表1和表4分別為實(shí)施例1提供的泡排劑GWJ-I 在不同溫度和礦化度條件下的性能測(cè)試結(jié)果;表2和5分別為國(guó)內(nèi)某市售泡排劑1在不同 溫度和礦化度條件下的性能測(cè)試結(jié)果;表3和6分別為國(guó)內(nèi)某市售泡排劑2在不同溫度和 礦化度條件下的性能測(cè)試結(jié)果;上述國(guó)內(nèi)某市售泡排劑1和2均是由成都孚吉科技有限公 司提供的。
[0072] 從上述測(cè)試結(jié)果可以看出,本發(fā)明提供的泡排劑在溫度為100-160°C、礦化度為 50000-250000ppm范圍內(nèi)具有較高的起泡性、穩(wěn)泡性與攜液率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種泡排劑,以質(zhì)量百分比計(jì),該泡排劑包括15-40%陰離子表面活性劑、5-15%陽(yáng) 離子表面活性劑,余量為去離子水;其中: 所述陰離子表面活性劑包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、α-烯基磺酸鈉或十二烷基硫 酸鈉; 所述陽(yáng)離子表面活性劑包括陽(yáng)離子Gemini表面活性劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡排劑,其中:所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽包括脂肪醇聚 氧乙烯醚硫酸鈉。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡排劑,其中:所述陽(yáng)離子Gemini表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)為式中,m = 12-18。4. 一種制備權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的泡排劑的方法,其包括以下步驟: 將陰離子表面活性劑和陽(yáng)離子表面活性劑一次性加入反應(yīng)容器中,然后加入去離子 水,得到混合溶液; 將上述混合溶液加熱至50-60°C,攪拌,得到泡排劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中:所述陽(yáng)離子表面活性劑是由以下步驟制備的: 將2-2. 5g烷基二甲基溴化銨與過(guò)量1,2-二溴乙烷溶于50-70mL無(wú)水乙醇中,在 50-80°C下回流36-48h,得到混合物; 將上述混合物于37°C下蒸干,得到陽(yáng)離子表面活性劑; 優(yōu)選地,所述1,2-二溴乙烷的用量為4-8mL。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中:所述烷基二甲基溴化銨中的烷基碳數(shù)為 C12-C18。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中:所述攪拌速度為200-400r/min,攪拌時(shí)間為 20_25min〇8. 權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的泡排劑在產(chǎn)水氣井排水采氣中的應(yīng)用。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用,其中:所述產(chǎn)水氣井內(nèi)礦化水的溫度為100-160°C。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的應(yīng)用,其中:所述產(chǎn)水氣井內(nèi)礦化水的礦化度為 50000-250000ppm〇
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種抗高溫、高礦化度的泡排劑及其制備方法與應(yīng)用。以質(zhì)量百分比計(jì),該泡排劑包括15-40%陰離子表面活性劑、5-15%陽(yáng)離子表面活性劑,余量為去離子水;其中:所述陰離子表面活性劑包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽、α-烯基磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉;所述陽(yáng)離子表面活性劑包括陽(yáng)離子Gemini表面活性劑。本發(fā)明還提供了制備上述泡排劑的方法:將陰離子表面活性劑和陽(yáng)離子表面活性劑一次性加入反應(yīng)容器中,加入去離子水,得到混合溶液;將上述混合溶液加熱至50-60℃,攪拌,得到泡排劑。本發(fā)明提供的泡排劑能解決現(xiàn)有泡排劑在溫度和礦化度升高時(shí),泡沫性能驟降的問(wèn)題,可用于深層高溫、高礦化度氣井的排水采氣工藝。
【IPC分類(lèi)】C09K8/584, E21B43/22
【公開(kāi)號(hào)】CN104974730
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510321512
【發(fā)明人】武俊文, 熊春明, 雷群, 張建軍, 曹光強(qiáng), 李雋 , 李楠, 王云, 賈敏, 劉巖, 何春艷
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日