超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂及其制备方法与流程

专利2026-05-08  4


本发明涉及排水采气用添加剂,是一种超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂及其制备方法。


背景技术:

1、国内大部分油气田开发已进入中后期开发阶段,油气储层品质越来越差,部分气井因为长期生产导致地层能量薄弱,依靠地层压力无法使井筒流体排出地面,增压,补压;部分气田产出水中凝析油含量高达35%,大部分高含凝析油地层水导致泡排剂失效,使高含凝析油的地层水难以被携带出地面,亟需寻找出一种耐油亲脂型泡排剂;与此同时超高温条件泡沫液膜迅速变薄破裂导致携液率极低,目前尚未研发出针对储层温度达到220℃以内的耐高温泡排剂。

2、常规的柱塞排水采气工艺针对超深高温气井,因为钻完井的需求导致井眼尺寸较小,一般的工器具难以下入,增加了工艺实施难度;常规的增能剂为氯化铵、亚硝酸钠体系,该体系在70℃开始自生气增能,但是针对高温气井生气效果有限;常规的气泡在高温高凝析油条件均快速破灭,一般的泡沫稳定剂主要为十二烷基苯磺酸钠,lao等,主要采用降低表界面张力等措施以维持液膜的稳定,其耐温耐油效果有限。

3、因此,需要研发一种超高温高凝析油生气增能泡排剂来解决储层低压、高温深层、高含凝析油条件下泡沫携液率低的技术难点。


技术实现思路

1、本发明提供了一种超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂及其制备方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有油气田开发中,针对储层低压、超高温、高含凝析油等井筒存在泡排剂高温增能效果差、几乎不耐温耐油以及泡沫携液率低的问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,原料组成按照质量百分比计为30%至40%高温偶氮类改性生气剂体系、10%至20%中温生气剂体系、5%至10%改性纳米二氧化硅稳泡材料、10%至15%低聚物、30%至50%高效起泡剂体系,余量为水,其中,高温偶氮类改性生气剂体系由乙酸锌、偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和水组成,中温生气剂体系由亚硝酸钠和氯化铵组成,低聚物为聚丙烯酰胺类低聚物,高效起泡剂体系由月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱、椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、烷基酚聚氧乙烯醚和月桂基葡萄苷中的任意四种物质混合而成。

3、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:

4、上述按照下述步骤制备得到:

5、首先,向所需量水中依次加入高温偶氮类改性生气剂体系、中温生气剂体系、改性纳米二氧化硅稳泡材料,搅拌溶解后,得到混合溶液;然后,向混合溶液中依次加入高效起泡剂体系和低聚物,搅拌分散后,得到超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂。

6、上述高温偶氮类改性生气剂体系中,乙酸锌、偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和水的质量比为0.8:1:0.5:2。

7、上述中温生气剂体系中,亚硝酸钠和氯化铵的质量比为1:1。

8、上述改性纳米二氧化硅稳泡材料按照下述步骤制备得到:

9、s1,将所需量纳米二氧化硅分散于无水乙醇中,得到第一混合液;

10、s2,将全氟十二烷基三乙氧基硅烷与水按1:2的体积比混合并搅拌,得到第二混合液;

11、s3,将第一混合液和第二混合液按照3.5至5.5:1的体积比混合后反应,得到改性纳米二氧化硅稳泡材料。

12、上述步骤s3中,反应温度为65℃至75℃,反应时间为2.5h至3.5h。

13、上述低聚物为数均分子量为1500至3000。

14、上述高效起泡剂体系中任意四种物质的质量比为1:1:1:1。

15、上述搅拌速度均为100rpm至500rpm。

16、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种按照下述步骤进行:

17、首先,向所需量水中依次加入高温偶氮类改性生气剂体系、中温生气剂体系、改性纳米二氧化硅稳泡材料,搅拌溶解后,得到混合溶液;然后,向混合溶液中依次加入高效起泡剂体系和低聚物,搅拌分散后,得到超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂。

18、本发明通过高温偶氮类改性生气剂体系、中温生气剂体系、改性纳米二氧化硅稳泡材料和低聚物的化学合成和功能组合,引入增能、起泡、稳泡等活性基团,形成性能优异的超高温和高凝析油气井用增能泡排剂,其具有耐高温、高耐凝析油以及泡沫携液率高的特点。



技术特征:

1.一种超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于原料组成按照质量百分比计为30%至40%高温偶氮类改性生气剂体系、10%至20%中温生气剂体系、5%至10%改性纳米二氧化硅稳泡材料、10%至15%低聚物、30%至50%高效起泡剂体系,余量为水,其中,高温偶氮类改性生气剂体系由乙酸锌、偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和水组成,中温生气剂体系由亚硝酸钠和氯化铵组成,低聚物为聚丙烯酰胺类低聚物,高效起泡剂体系由月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱、椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、月桂酰胺丙基氧化胺、烷基酚聚氧乙烯醚和月桂基葡萄苷中的任意四种物质混合而成。

2.根据权利要求1所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于按照下述步骤制备得到:

3.根据权利要求1或2所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于高温偶氮类改性生气剂体系中,乙酸锌、偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠和水的质量比为0.8:1:0.5:2。

4.根据权利要求3所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于中温生气剂体系中,亚硝酸钠和氯化铵的质量比为1:1。

5.根据权利要求1或2或4所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于改性纳米二氧化硅稳泡材料按照下述步骤制备得到:

6.根据权利要求5所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于步骤s3中,反应温度为65℃至75℃,反应时间为2.5h至3.5h。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于低聚物为数均分子量为1500至3000。

8.根据权利要求7所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于高效起泡剂体系中任意四种物质的质量比为1:1:1:1。

9.根据权利要求1或2或4或6或8所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂,其特征在于搅拌速度均为100rpm至500rpm。

10.一种根据权利要求1或3至9中任意一项所述的超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂的制备方法,其特征在于按照下述步骤进行:


技术总结
本发明涉及排水采气用添加剂技术领域,是一种超高温和高凝析油气井用纳米增能泡排剂及其制备方法,原料组成为高温偶氮类改性生气剂体系、中温生气剂体系、改性纳米二氧化硅稳泡材料低聚物、高效起泡剂体系,向水中依次加入高温偶氮类改性生气剂体系、中温生气剂体系、改性纳米二氧化硅稳泡材料,搅拌溶解后,得到混合溶液,向混合溶液中依次加入高效起泡剂体系和低聚物,得到产品。本发明通过高温偶氮类改性生气剂体系、中温生气剂体系、改性纳米二氧化硅稳泡材料和低聚物的化学合成和功能组合,引入增能、起泡、稳泡等活性基团,形成性能优异的超高温和高凝析油气井用增能泡排剂,其具有耐高温、高耐凝析油以及泡沫携液率高的特点。

技术研发人员:蒲松龄,刘伟,张贵仪,韩世豪,宋绍飞,万良会,张立朋,张思雨,刘晓东
受保护的技术使用者:中国石油集团西部钻探工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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