泡沫排水剂动态性能评价

气田开发过程中出水会严重影响气井产量。当气井井底积液过多并且气流量较少时,气流无法带出井底积液,此时通过向气井中加入泡沫排水剂,可以方便快捷完成排水,并且节约成本。本章对两种实验室已优选出的完整泡沫排水剂体系分别进行了动态携液能力测试,并且研究了凝析油、矿化度、温度对其携液能力的影响,最终筛选出了LAB-35+OP-10体系。它的耐油度达到16%,耐矿化度能力达到100 000 mg/L,耐温能力达到70℃。     

一种甜菜碱型Gemini表面活性剂的制备及其作为泡排剂主剂的性能评价

以3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠、1,2-二溴乙烷、油酸酰胺丙基二甲基叔胺为原料合成甜菜碱型Gemini表面活性剂(T-21),通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表征该结构,以Waring Blender法测定起泡性能,用表面张力仪和罗氏泡沫仪测定表面张力和携液性能。结果表明,T-21的表面张力(γcmc)和临界胶束浓度(cmc)是32. 01 mN/m,4. 8×10^(-6)mol/L,表现出了良好的表面活性与起泡性。在蒸馏水条件下,T-21携液率最高值达95%;在矿化度250 g/L条件下达65%;在甲醇含量20%的条件下达85%;在凝析油含量30%的条件下达60%,表现出了良好的抗矿化度、抗甲醇、抗凝析油性能,可用作气井泡沫排水的一种泡排剂。     

一种甜菜碱型Gemini表面活性剂的制备及其作为泡排剂主剂的性能评价

以3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠、1,2-二溴乙烷、油酸酰胺丙基二甲基叔胺为原料合成甜菜碱型Gemini表面活性剂(T-21),通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表征该结构,以Waring Blender法测定起泡性能,用表面张力仪和罗氏泡沫仪测定表面张力和携液性能。结果表明,T-21的表面张力(γcmc)和临界胶束浓度(cmc)是32. 01 mN/m,4. 8×10~(-6)mol/L,表现出了良好的表面活性与起泡性。在蒸馏水条件下,T-21携液率最高值达95%;在矿化度250 g/L条件下达65%;在甲醇含量20%的条件下达85%;在凝析油含量30%的条件下达60%,表现出了良好的抗矿化度、抗甲醇、抗凝析油性能,可用作气井泡沫排水的一种泡排剂。     

抗凝析油泡排剂SH-1的泡沫性能研究与应用

对抗凝析油气井起泡剂SH-1[其配方组成(质量比)为三聚环氧六氟丙烷酰胺甜菜碱∶椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠∶椰油酰胺丙基甜菜碱∶辅料=(5～10)∶(15～20)∶(20～30)∶(50～60)]的抗高凝析油、高矿化度及抗硫化氢等性能进行综合评价。经室内和现场试验表明,加入SH-1质量浓度为0.5%时,泡沫的稳定性、起泡性能及携液量优良,该泡排剂性能优异,达到了Q/SY 1815—2015《排水采气用起泡剂技术规范》中技术要求,增产效果显著,适用于含凝析油、高矿化度地层水及含硫化氢较高的天然气井积液的排除,也适用于一般气水井,可在各类气田应用。     

泡沫除尘剂配方研究

通过进行发泡剂发泡能力单体实验、发泡剂单体正交实验、润湿剂的优选实验、润湿剂与发泡剂的配比实验、稳泡剂的优选实验、缓蚀剂的优选实验,研究分析了除尘泡沫的发泡效率和最佳配比,确定泡沫除尘剂的最佳配方。0.3%的十二烷基二甲基氧化胺、0.3%的椰油酰胺丙基甜菜碱、0.9%的十二烷基硫酸钠、0.3%的月桂酰胺甜菜碱按等体积比例进行复配,复配发泡剂与0.8%的十二烷基苯磺酸钠按4∶1的比例进行复配;0.6%的聚丙烯酰胺加入复配试剂中起到稳泡作用;加入硼酸钠防止泡沫除尘剂对金属设备的腐蚀。     

一种抗温抗矿化度起泡剂的研究

针对气田开采后期出现的高温高矿化度问题,常规的起泡剂难以解决,研制出一种在高温高矿化度的条件下仍能保持良好泡沫性能的起泡剂。采用脂肪酸甲酯磺酸钠、N,N-二甲基1,3丙二胺制得中间体,与氯乙酸钠反应制备一种两性甜菜碱型起泡剂。单因素法对制备条件进行优化。结果表明:合成条件为脂肪酰胺丙基二甲基叔胺:氯乙酸钠=1:1.1、反应温度为85℃、反应时间为7h,反应溶剂水:乙醇=4:1,在质量分数为0.5%、测试出起泡,3min、5min泡沫性能和携液量良好,脂肪酰胺丙基甜菜碱的CMC为3.1 X 10~(-4) mol/L,满足气田在高矿化度高油下的开采。     

洁面泡沫剂配方优化及性能分析

以泡沫量、泡沫密度、泡沫粒径、泡沫持续时间来评估洁面泡沫剂的泡质量,通过正交实验得到了洁面泡沫剂中表面活性剂的最佳配方:椰油酰胺DEA、月桂酰燕麦氨基酸钠、月桂醇硫酸酯钠、月桂酰胺丙基甜菜碱的添加量分别为5.5%、3.0%、2.0%、3.5%。各因素对泡沫质量影响的大小为:椰油酰胺DEA月桂醇硫酸酯钠月桂酰胺丙基甜菜碱月桂酰燕麦氨基酸钠。优化条件下制备的洁面泡沫剂能瞬间发泡,泡沫丰富、细腻、均匀、稳定,具有适度的清洁力,油脂清除率61.7%,p H为7.3,产品温和不刺激,具有良好的肤感和皮肤滋润性,受试者试用后满意度高。     

用废聚苯乙烯制备无溶剂型纸张表面施胶剂的研究

用相容性较好的乙烯基类单体溶解回收废聚苯乙烯泡沫材料(EPS),并通过乳液聚合方法制备出一种稳定的低成本无溶剂型纸张表面施胶剂,将其与糊化好的氧化淀粉复配可制取质量分数为4%的施胶液。结果表明:制备施胶剂的最佳工艺条件为m(十二烷基硫酸钠)∶m(OP-10)=2∶1,w(引发剂)=0.5%~0.6%,反应时间为80min,w(废EPS)=5%~10%(相对于复合单体而言);采用质量分数为4%的施胶液对纸张表面进行施胶,可使纸张的施胶度、挺度和环压强度分别提高17倍、33%和21%。     

苏里格气田泡沫排水起泡性能分析

为进一步分析起泡剂性能及效果,以优选最佳的起泡剂用于气井排水,分析了发泡剂稳定性评价方法,基于实际现场实践经验,优选出N3288发泡剂,具有较好的起泡和携液能力。     

新型磺酸基Gemini表面活性剂的合成及其在油气井中的应用性能

以油酸酰胺丙基叔胺、3-氯-2-羟基丙磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一种甜菜碱双子表面活性剂B18-4-18,通过傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪对合成产物进行了结构表征,用表面张力仪测定不同浓度下的双子表面活性剂（B18-4-18）的表面张力,用携液率装置测定了其在清水中、矿化水中、凝析油溶液中、甲醇溶液中的携液率,用罗氏泡高仪测定不同类型表面活性剂的泡沫高度。结果表明：合成产物与预期目标产物结构一致,在25℃时,B18-4-18的临界胶束浓度CMC为5.0×10^-6mol/L,相应的表面张力γ_cmc为31.67mN/m;质量分数为0.5%的B18-4-18在清水、矿化水、凝析油溶液、甲醇溶液中的最高携液率分别可以达到90%、87%、78%、87%;对比不同的表面活性剂的泡沫性能,优选出在泡沫酸中使用最佳的起泡剂为B18-4-18。     

甜菜碱型Gemini表面活性剂的合成及泡沫排水性能

通过原料的季铵化合成油酸酰胺羟丙基甜菜碱(S18),S18与二卤代烷反应,得到的Gemini表面活性剂(S18-18)。S18-18用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)进行了表征。在25℃下研究了不同质量浓度的S18-18的表面张力。其临界胶束浓度(CMC)为5.0×10-6 mol/L,表面张力(γcmc)为31.67 mN/m。测定了S18-18的携液率,在清水、250000 mg/L矿化水、质量分数为30%凝析油溶液和质量分数为30%甲醇溶液中,S18-18的携液率分别为90%、76%、63%和79%,数据表明,矿化度、甲醇、凝析油对S18-18的泡沫携液性能影响很小。对比S18与S18-18的携液性能,S18-18的携液性能优于S18。比较3种不同类型表面活性剂与S18-18的液体携带性能,S18-18具有更好的携液性能和泡沫性能。     

一种甜菜碱双子表面活性剂的合成及其性能

以油酸酰胺丙基二甲基叔胺、3-氯-2-羟基丙磺酸钠和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一种磺酸基甜菜碱双子表面活性剂(B18-4-18),通过傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振波谱仪对产物结构进行表征,用表面张力仪测定不同浓度下油酸酰胺羟丙基甜菜碱(B18)和甜菜碱双子表面活性剂(B18-4-18)的表面张力,得出表面张力曲线,并用实验室定制的携液量装置分别测定了两种表面活性剂在清水、矿化水中和凝析油中的携液率。结果表明:合成的化合物与预期目标产物一致;在25℃时,B18临界胶束浓度(CMC)为6.1×10-6mol/L,γCMC=34.27 m N/m;B18-4-18的CMC为5.0×10-6mol/L,γCMC=31.67 m N/m;B18和B18-4-18在清水中的携液率分别可达87%、92%,在15万矿化水中的最高携液率分别可达82%、84%,在质量分数10%凝析油溶液中的最高携液率可以达到74%、78%。     

低压气井泡沫排水适应性分析

在川西气田,泡沫排水工艺由于设计施工简单,井况要求不高,投资成本小且效果显著等特点被广泛应用,并取得了良好的排水效果。但随着泡沫排水采气工艺的推广应用,人们发现即使在泡排剂选择合理、加注工艺正确的情况下,还是有些气井不能达到很好的排液效果,分析认为这其中最主要的原因是泡沫排水采气的时机选择不对。为了选择出正确的泡沫排水采气时机,本文以气井最小携液流速理论为基础,选用改进后的特纳携液模型,对泡沫排水采气应用时机的初点和末点时机进行了研究,选择出最佳的泡排时机,避免时机不对盲目采用泡沫排水而造成的不必要的浪费。     

天然气井用泡沫排水剂的筛选及应用研究

针对靖边气田局部区块产水日趋严重的现状,为其选择适用的排水采气工艺。结合该气田的地质条件和目前的工艺现状,优选出泡沫排水采气工艺。首先,对产水气井进行分类,选择出具有代表性的三口典型产水气井作为研究对象;然后,以典型井产水为基准,对国内7种起泡剂和2种消泡剂进行室内评价实验,结果表明,三口井适用的起泡剂分别是UT-11B、UT-15和UT-8,最佳工艺参数:w(起泡剂)=0.30%,w(消泡剂)=0.30%,m(起泡剂):m(消泡剂)=1:1;最后,进行现场应用实验,结果表明,优选的泡排剂使1#井日均产水量增加1.88m3,日均产气量增加3780m3;2#井日均产水量增加4.0m3,日均产气量增加952m3;3#井从无法带液生产,到实验后日均产气量2.0×104m3,日均产水量28.4m3。     

基于烷基糖苷体系石膏发泡剂的复配研究

以烷基糖苷(APG)为发泡剂主组分,通过与其他表面活性剂复配,并选用聚合物羟丙基甲基纤维素(HPMC)、聚乙二醇(PEG)和聚乙烯醇(PVA)作为稳泡剂,进行石膏发泡剂复配研究。通过测定发泡剂的发泡倍数、泡沫稳定性、泌液比例的变化评价其发泡和稳泡性能。结果表明,APG与十一烷基咪唑啉(UIZ)和PVA复配,具有较优的发泡和稳泡性能。较优的条件为:m(APG0810)∶m(APG1214)∶m(UIZ)=4∶1∶2,PVA用量为聚合物与表面活性剂总质量的10%,发泡剂质量分数为0.2%,1800 r/min下搅拌3 min。在此条件下,静置1 min的发泡倍数为4.33,15 min仍能保持在3.12。该发泡剂具有较优的发泡、稳泡和抗泌液性能。     

耐油抗醇泡排剂的研究

针对气井含油、含醇情况,以十二烷基硫酸钠(SDS)、芥酸酰胺丙基甜菜碱(EAB)为主成分,特种表面活性剂氟碳型FC-117为稳定剂,添加剂PVG,获得SDS、EAB、FC-118、PVG的最佳配比为2:1:0.04:0.04,从而研制出独特的抗油、抗盐、抗乙二醇复配泡排剂,与现场常用泡排剂UT-6、UT-11C、UT-10B进行对比。实验表明:复配泡排剂不仅具有优异的抗凝析油、抗甲醇能力,且具有良好的抗温、抗盐等常规泡排剂所具备的优势。     

氯化钾浮选中通气量和温度对二丙二醇丁醚起泡性能的影响

在氯化钾浮选过程中，起泡剂的起泡性能对浮选有重要的影响。为了考察起泡剂二丙二醇丁醚(DPNB)在饱和卤水中的起泡性能，利用动态泡沫分析仪研究通气量和温度对DPNB泡沫稳定性和泡沫排液过程的影响。结果表明，随着通气量的增加，泡沫动态稳定性先增加后降低，而表观夹带液速(J_e)逐渐增加；当通气量为0.3 L/min时，泡沫稳定性最好；当通气量从0.2 L/min增加到0.5 L/min时，J_e增加了12.64 mm/s。随着温度的升高，泡沫动态稳定性先增加后降低，在298 K时达到最大值，而J_e逐渐降低。因此，DPNB用于氯化钾浮选时，在通气量为0.3 L/min、温度为298 K条件下可产生稳定的泡沫，并可有效降低水回收率，有利于确保更好的浮选回收率和精矿品位。     

阴阳离子表面活性剂复配型泡排剂的性能

该文运用阴阳离子表面活性剂复配体系具有协同效应和形成囊泡使泡沫稳定性增加的特点,优选出一类新型的用于气井泡沫排水的复配型泡排剂。结果表明,当阳离子表面活性剂的碳链长度小于16时,碳链越长,泡沫稳定性越好。利用正交实验设计,得到最佳质量比为m〔十二烷基硫酸钠(SDS)〕∶m〔α-烯烃磺酸钠(AOS)〕∶m〔脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)〕∶m〔十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)〕=1∶2∶2∶2,半衰期接近SDS的4倍,引入聚氧乙烯链使泡沫稳定性增加。在一定Na+浓度范围内,体系泡沫黏度最大值为112 mPa.s,半衰期最大值为50 min;但Ca2+使体系容易形成沉淀,泡沫的性能变差。体系10 min时的泡沫携液体积为126.5 mL,与甲醇的配伍性好。     

苏里格气田气井泡排工艺优化

泡沫排水采气作为气田排水采气的重要措施之一,一直得到广泛的应用,但通常使用泡排剂只考虑泡排剂与气井积液是否匹配,携液效率是否达标,通常现场使用效果较差。本文通过室内实验、现场实验结合生产曲线、液面高度等数据,对泡排剂、泡排方式、时机、周期等进行了优化,提高了苏里格合作区块的泡沫排水采气效果。     

一种环保型气井压裂用起泡剂的研制与性能研究

由椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB-35)与烷基糖苷(APG1214)复配,得到了一种性能优良的环保型起泡剂,并通过偏光显微镜、全自动表面张力仪、浊度计对复配体系泡沫形貌、表面性能、配伍性进行分析。结果表明,在m(CAB-35)∶m(APG1214)=1∶1时,协同作用最好;标准加量下,在蒸馏水、标准盐水、标准盐酸中泡沫质量均>80%,半衰期均>10 min;蒸馏水和标准盐水中,起泡剂加量为0.09%时与标准盐酸中起泡剂加量为0.2%时,仍能满足要求;气泡呈球形或者椭球形,泡沫直径介于50～100μm之间,泡沫细腻;复配体系CMC为1 000 mg/L,表面张力为27.5 mN/m;在蒸馏水、标准盐酸和标准盐水中都能形成均一清亮的溶液,具有好的配伍性。