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CN112300770B - 一种耐温耐盐泡排剂的制备方法 - Google Patents

一种耐温耐盐泡排剂的制备方法 Download PDF

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CN112300770B CN202011020077.7A CN202011020077A CN112300770B CN 112300770 B CN112300770 B CN 112300770B CN 202011020077 A CN202011020077 A CN 202011020077A CN 112300770 B CN112300770 B CN 112300770B
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Southwest Petroleum University
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Sichuan Kuineng Environmental Protection Technology Co ltd
Southwest Petroleum University
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Abstract

本发明公开了一种耐温耐盐泡排剂的制备方法，包括以下步骤：将脂肪酸甲酯磺酸钠加入到三口烧瓶中，加热熔化；通入氮气排出氧气后滴加N,N‑二甲基‑1,3‑丙二胺；然后冷凝回流，搅拌均匀进行反应获得固体；将所得的固体用氯化钠溶液重结晶、过滤，烘干，即获得泡排剂。本发明合成泡排剂原材料价格低廉，来源方便，合成操作简单，易于掌控，且得率较高，相比于常规泡排剂用量少，起泡泡沫迅速，发泡量大，泡沫细腻并且稳泡时间长，节约了资源，降低了成本。

Description

一种耐温耐盐泡排剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐温耐盐泡排剂的制备方法，属于油气田化学领域。
背景技术
气井在生产过程中，气藏压力和天然气流动速度逐步降低，地层水或气藏中的烃类凝析液经常会流入井底。当气井产能较低而产液量较大时，井筒内流体流速低，致使产出液体无法完全被携带出井筒，从而滞留于井筒中形成积液。积液所产生的液柱压力会抵消部分地层压力，这种情况持续下去液柱压力甚至与地层压力达到平衡，对气藏造成额外的静水回压使得气井的生产条件恶化，导致气井产量下降，甚至发生水淹导致气井停产。为了解决这个问题，业内最常用的方法是泡沫排水采气法，所谓泡沫排水采气是指，将研制的泡排剂(表面活性剂)和水按照一定的比例投入到气井井筒中，在井底天然气流的冲击下，泡排剂便会与井底的积液混合均匀，形成非常细密的泡沫流，再借助天然气流的垂直抬升力将其携带至地面，最后，实现井底积液的排出，并恢复气井的生产。
现有泡排剂有很多种，但是它们一般适用于80℃以下的地层和凝析油含量不高的气井，随环境温度的升高和凝析油含量的增加，泡排剂的起泡能力和稳定性会大大降低，尤其在100℃以上的高温地层和矿化度30万的气井中，许多起泡剂产生的泡沫会在1～2min内消失，甚至不产生泡沫。因此，为了克服常规泡排剂的不足，发明一种耐高温，耐高矿化度，起泡稳泡性能优良的泡排剂来满足高温深层气井的要求。
发明内容
为了克服现有技术中随着温度、矿化度的不断增加，泡排剂的起泡稳泡性能不好的缺点，本发明提供一种耐温耐盐泡排剂的制备方法。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种耐温耐盐泡排剂的制备方法，包括以下步骤：将脂肪酸甲酯磺酸钠加入到三口烧瓶中，加热熔化；通入氮气排出氧气后滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺；然后冷凝回流，搅拌均匀进行反应获得固体；将所得的固体用氯化钠溶液重结晶、过滤，烘干，即获得泡排剂。
进一步的技术方案是，所述脂肪酸甲酯磺酸钠与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的质量比为1：3～5。
进一步的技术方案是，所述脂肪酸甲酯磺酸钠与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的反应温度为180℃。
进一步的技术方案是，所述冷凝回流的时间为18h。
进一步的技术方案是，所述搅拌的速度为1800r/min。
进一步的技术方案是，所述氯化钠溶液的质量分数为10％。
与现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明合成泡排剂原材料价格低廉，来源方便，合成操作简单，易于掌控，且得率较高，相比于常规泡排剂用量少，起泡泡沫迅速，发泡量大，泡沫细腻并且稳泡时间长，节约了资源，降低了成本；
(2)本发明的合成的螯合型泡排剂中含有磺酸根、酯基、长链等基团，在高温高矿化度条件下具有优良的起泡性能，泡沫稳定性强；
(3)经过起泡测试和泡沫半衰期测试，可以看出本发明的泡排剂与市面上相关的泡排剂进行对比，泡沫性能好，稳定性好，可以看出本发明方法制备的泡排剂在实际的使用性能上明显有优势。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步的说明。
实施例1
将脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)加入到三口烧瓶中，加热熔化，通入氮气排出氧气后按照质量比为1:3的配比滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，然后冷凝回流，以1800r/min的转速搅拌均匀，在180℃下反应18小时，获得固体；将所得的固体用质量分数为10％的氯化钠溶液重结晶、过滤，烘干，即制备得到实施例1的泡排剂。
实施例2
将脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)加入到三口烧瓶中，加热熔化，通入氮气排出氧气后按照质量比为1:3.5的配比滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，然后冷凝回流，以1800r/min的转速搅拌均匀，在180℃下反应18小时，获得固体；将所得的固体用质量分数为10％的氯化钠溶液重结晶、过滤，烘干，即制备得到实施例2的泡排剂。
实施例3
将脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)加入到三口烧瓶中，加热熔化，通入氮气排出氧气后按照质量比为1:4的配比滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，然后冷凝回流，以1800r/min的转速搅拌均匀，在180℃下反应18小时，获得固体；将所得的固体用质量分数为10％的氯化钠溶液重结晶、过滤，烘干，即制备得到实施例3的泡排剂。
实施例4
将脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)加入到三口烧瓶中，加热熔化，通入氮气排出氧气后按照质量比为1:4.5的配比滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，然后冷凝回流，以1800r/min的转速搅拌均匀，在180℃下反应18小时，获得固体；将所得的固体用质量分数为10％的氯化钠溶液重结晶、过滤，烘干，即制备得到实施例4的泡排剂。
实施例5
将脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)加入到三口烧瓶中，加热熔化，通入氮气排出氧气后按照质量比为1:5的配比滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺，然后冷凝回流，以1800r/min的转速搅拌均匀，在180℃下反应18小时，获得固体；将所得的固体用质量分数为10％的氯化钠溶液重结晶、过滤，烘干，即制备得到实施例5的泡排剂。
试验例
对实施例1-5中制备得到的泡排剂的起泡性和稳泡性性能进行评价，该泡排剂的评价指标有：初始起泡高度、3min泡沫高度、携液量、泡沫半衰期。
使用2151型Rose-Miles泡沫仪。实验方法：分别称取施例1-5中制备得到的泡排剂放入烧杯中，加入地层水250mL，混合均匀，罗氏泡沫仪的漏斗量取200mL泡沫液，剩余50mL泡沫液润洗罗氏泡沫仪(左右倾倒)，放上活塞，滴加泡沫液(滴在液体的中间位置)，200mL泡沫液滴加结束开始计时，记录初始，3min泡沫高度，同时记录泡沫高度为初始泡沫高度一半的时间，打开空压机，调节气流量在5L/min，组装好仪器，开始计时，20min后用量筒称量液体的体积，其试验结果如表1。
表1
Figure GDA0003548366030000041
Figure GDA0003548366030000051
在上述实验中，泡排剂溶液已在120℃的高温环境下老化10个小时以上，所用地层模拟水的矿化度为300g/L，泡排剂的添加量为1.25wt％。
通过表1中实施例1-5的实验结果表明，本发明制备得到的泡排剂具有良好的耐高温高盐性能。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种耐温耐盐泡排剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将脂肪酸甲酯磺酸钠加入到三口烧瓶中，加热熔化；通入氮气排出氧气后滴加N,N-二甲基-1,3-丙二胺；然后冷凝回流，搅拌均匀进行反应获得固体；将所得的固体用氯化钠溶液重结晶、过滤，烘干，即获得泡排剂；
所述脂肪酸甲酯磺酸钠与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的质量比为1：4～5；
所述脂肪酸甲酯磺酸钠与N,N-二甲基-1,3-丙二胺的反应温度为180℃；
所述冷凝回流的时间为18h。
2.根据权利要求1中的一种耐温耐盐泡排剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为1800r/min。
3.根据权利要求1中的一种耐温耐盐泡排剂的制备方法，其特征在于，所述氯化钠溶液的质量分数为10％。
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