本发明属于石油开采,具体涉及一种油田用高温起泡剂及其制备方法。
背景技术:
1、目前,多数油藏已进入开发后期,剩余储量中难以开采的油藏比例逐年增加。如何进一步提高油藏的采收率已成为日益突出的问题。
2、泡沫流体以其低密度、高粘度及独特的流变特性在油田开采中被广泛应用,如泡沫钻井、泡沫水泥固井、泡沫酸酸化、泡沫压裂、泡沫冲砂洗井、泡沫调剖、泡沫驱油等。
3、泡沫驱是利用起泡剂与气体混合形成的泡沫体系驱油方式。产生驱油泡沫所用起泡剂一般为活性很强的阴离子表面活性剂。它能大幅度降低油水界面张力,改变岩石表面湿润性,使原来呈束缚状态的油通过乳化、液膜置换成为可动油,提高驱替效率,又能降低油水流度,提高波及效率。泡沫流体以其低密度、高粘度及独特的流变特性在油田开采中被广泛应用。泡沫能驱油的原理在于泡沫在多孔介质内的渗流特性,泡沫首先进入流动阻力较小的高渗透大孔道,流动阻力随泡沫注入量的增加而增大,当增大到超过小孔道中的流动阻力后,泡沫便越来越多地流入低渗透小孔道,泡沫在小孔道中流动时粘度低,最终导致泡沫在高、低渗透率油层内均匀推进,波及效率扩大,泡沫还具有一定洗油能力,因而泡沫驱油能大幅度提高采收率。
4、cn111961451a公开了一种油气井缓释起泡剂及其制备方法,包括以下原料:新型氟碳型表面活性剂、非离子表面活性剂、稳泡剂、醇、水;所述新型氟碳型表面活性剂具有如式ⅰ所示结构,式中,n=1-31;m=5-22;所述稳泡剂为聚合物稳泡剂或纳米尘埃;所述醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇中的一种或几种。该发明制得的油气井缓释起泡剂具有良好的耐高温、耐高盐、耐高压、耐油性能,在高温、高压、高矿化度下表现出优良的稳定性,因此,适用于国内高温、高盐油藏和稠油油藏等难动用油藏的有效开发,具有广阔的应用前景。但是该发明产品中含有大量的氟元素,不易生物降解,容易导致环境污染。
5、cn101798499b公开了一种钻井用强抑制防塌泡沫液,其特征是:它是由以下组分及其重量份组成:稳泡剂0.09-0.11份、发泡剂0.36-0.44份、防塌剂2.34-2.86份、降滤失剂2.7-3.3份、水94.51-93.29份。在气体钻井遇到地层出水等复杂情况时,使用该发明泡沫液可有效提高携岩携水能力,并同时保护上部井壁稳定。实验室研究证明该泡沫液发泡能力强,发泡量≥500%,半衰期适中,易于控制,有利于钻井工程施工。但该体系存在耐温性能一般,超高分子量聚合物用量较多而导致的泡沫液配制、溶解缓慢、影响现场施工效率。
技术实现思路
1、本发明针对上述现有技术存在的不足而提供一种油田用高温起泡剂及其制备方法。本发明的油田用高温起泡剂具有发泡力强、半衰期长、携液量大的优点。
2、本发明目的之一公开了一种油田用高温起泡剂,所述起泡剂的分子结构式如下:
3、
4、本发明的另一个目的公开了一种油田用高温起泡剂的制备方法,所述制备方法具体步骤如下:
5、(1)在反应器中加入三聚氰胺、水、月桂酰氯,边搅拌边加热到50-60℃,缓慢滴加氢氧化钠溶液,维持ph7-8,反应60-120min后,停止搅拌加热;
6、(2)在上述反应器中加入2-溴乙基磺酸钠,边搅拌边加热到60-70℃,缓慢滴加氢氧化钠溶液,维持ph7-8,反应60-120min后,停止搅拌加热;
7、(3)在上述反应器中加入12-溴十二烷酸,边搅拌边加热到80-90℃,缓慢滴加氢氧化钠溶液,维持ph7-8,反应2-4h后,停止搅拌加热;
8、(4)将上述混合液用盐酸调节ph2-3,降低到10℃以下,析出固体,过滤,烘干得到产品起泡剂。
9、在本发明中,优选地,基于1摩尔份的三聚氰胺,所述的月桂酰氯、2-溴乙基磺酸钠、12-溴十二烷酸的用量分别为0.8-1.2摩尔份、0.8-1.2摩尔份、0.9-1.3摩尔份。
10、在本发明中,优选地,步骤(1)中,基于1质量份的三聚氰胺,所述的水的用量为30-40质量份。
11、本发明的油田用高温起泡剂的反应方程式如下:
12、
13、本发明的油田用高温起泡剂可以用于钻井和采油作业。本发明的起泡剂为阴离子表面活性剂,疏水基为两个十二烷基,亲水基为羧基和磺酸基,当形成泡沫时,十二烷基位于泡沫外侧,羧基和磺酸基位于泡沫内侧。本发明可以大幅度降低水的表面张力,形成泡沫后,周围可以形成很厚的水化膜,可以将液膜中流动性很强的自由水变成流动性很差的束缚水,当泡沫液膜变薄的时候,本发明的油田用高温起泡剂可以迅速横向移动其他部分的液膜来补充,以加强泡沫的稳定性。
14、本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果:
15、(1)本发明的高温起泡剂具有发泡力强的特点,0.1wt%的浓度,发泡高度可以达到330mm;(2)本发明的高温起泡剂具有半衰期长的特点,0.1wt%的浓度,半衰期可以达到20.4min;(3)本发明的高温起泡剂具有携液量大的特点,0.1wt%的浓度,携液量可以达到225ml。
1.一种油田用高温起泡剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体步骤如下:
2.根据权利要求1所述一种油田用高温起泡剂的制备方法,其特征在于,基于1摩尔份的三聚氰胺,所述的月桂酰氯、2-溴乙基磺酸钠、12-溴十二烷酸的用量分别为0.8-1.2摩尔份、0.8-1.2摩尔份、0.9-1.3摩尔份。
3.根据权利要求1所述一种油田用高温起泡剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,基于1质量份的三聚氰胺,所述的水的用量为30-40质量份。
4.一种油田用高温起泡剂,其特征在于,所述起泡剂的分子结构式如下:
