[发明专利]pH值响应的泡沫排水剂和制备方法及应用

说明书

本发明涉及pH值响应的泡沫排水剂和制备方法及应用，主要解决现有泡沫排水剂在含H₂S、CO₂酸性环境下耐高温高盐性能差，无法解决高温高盐超深气井因积液而导致的减产甚至停喷问题。本发明通过采用泡沫排水剂包括式(1)所示的表面活性剂；R₁选自C₄～C₃₂烃基或取代烃基中的一种，R₂、R₃、R₄独立选自H、C₁～C₅烃基或取代烃基羧酸盐、C₁～C₅烃基或取代烃基磺酸盐、C₁～C₅烃基或取代烃基磷酸盐或C₁～C₅烃基或取代烃基硫酸酯盐中的至少一种，且不同时为H；m＝1～10的技术方案，较好的解决了该问题，可用于酸性高温高盐超深气井排水采气中。

技术领域

本发明涉及一种泡沫排水剂和制备方法及应用，特别是一种pH值响应的泡沫排水剂和制备方法及应用。

背景技术

随着气田开采力度的加强，气田出水成了制约气井正常生产的关键问题。泡沫排水采气是近年来国内外迅速发展的一种排水采气技术，具有设备简单、施工方便、成本低、适用井深范围大、不影响气井正常生产等优点。泡沫排水就是通过油管或油套管环空向井内注入泡沫排水剂，在气流的搅动下，产生具有一定稳定性的泡沫。管内滑脱沉积的液相变为泡沫，改变管内低部位流体的相对密度，连续生产的气相驱替泡沫流出井筒，从而排出井内积液，达到排水采气的目的。

国外自上个世纪六十年代开始泡沫排水剂的研制，多选用磺酸盐、苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚等表面活性剂。到目前排水采气用泡沫排水剂大多采用多元复配体系，为了增强单一泡沫的稳定性，配方中通常还加入碱、醇、聚合物、烷醇酰胺等助剂形成强化泡沫。US7122509报道了一种高温泡沫排水剂配方，采用阴离子表面活性剂加胺中和的研究思路，提高体系的耐温性能，专利中并未涉及排水效果和使用浓度。US20120279715报道了一种气井中回收气体增加油产量的泡沫流体，是一类含酰胺基团季铵盐表面活性剂兼具泡沫排水和杀菌功能，疏水链为取代萘环、苯环或天然油酯中的疏水片段，具有很强的耐氯和抗凝析油的性能，还具有很好的缓蚀性能，活性物浓度400ppm的该泡沫剂，自来水中泡沫排水率86.8％，矿化度为130000mg/L的模拟盐水中泡沫排水率79.1％，然而由于分子结构中含有对高温较为敏感的酰胺基团，因而对100℃以上的气井适应性较差。我国是从上世纪80年代年开始研究泡沫排水采气工艺技术，专利CN102212348A公开了一种耐盐、抗甲醇泡沫排水剂，各组分按重量百分比含量为：椰油酰胺丙基甜菜碱20～40％、氧化胺45～65％、α-烯烃磺酸盐5～20％、三乙醇胺5～15％、氟碳表面活性剂0.2～2％、甲醇0～5％，能够耐矿化度达18万，泡沫剂用量5000ppm，但是该剂含有氟碳表面活性剂，不仅成本大大提高且对环境影响较大。

上述结果表明，耐高温高盐性能差是制约高温超深气井泡沫排水技术发展的主要因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有泡沫排水剂在酸性环境下耐高温性能差，无法解决高温超深气井因积液而导致的减产甚至停喷的问题，提供一种泡沫排水剂pH值响应的泡沫排水剂，应用于高温深井，在酸性条件下具有非常优良的耐温性能，具有强携液、起泡和稳泡性能。

本发明所要解决的技术问题之二为提供一种与解决上述技术问题之一相对应的泡沫排水剂pH值响应的泡沫排水剂的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三为提供一种与解决上述技术问题之一相对应的泡沫排水剂pH值响应的泡沫排水剂的应用。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种pH值响应的泡沫排水剂，其分子通式为式(1)所示：