一种氟碳双子抗油泡排剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及油田用化学剂技术领域，具体涉及一种氟碳双子抗油泡排剂及其制备。


背景技术：

2.在天然气的开采过程中，随着天然气的大量开采，气藏压力逐渐减小，井筒中气体的流速逐渐降低，凝析液和聚集在井底的地层水不能被带出井底，气井井筒内不断积水，造成“气井积液”。当地层压力继续下降，井底积液继续增加，积液压力大于地层压力时，液柱会对气藏形成一个静水回压，使得气井不能正常产气，更严重时，会停产。所以保证气井产量以及提高气藏生产量的关键在于排除井底积液。当天然气井中存在凝析油时，凝析油将极大的降低泡沫的起泡性和稳定性。
3.氟表面活性剂是一类特殊的表面活性剂，它具有典型的三高两憎(高热稳定性、高化学稳定性、高表面活性，既憎油又憎水)特性，因此在消防、采油等方面具有重要的应用。
4.双子表面活性剂是由两个传统的表面活性剂分子通过特殊的连接基团以化学键方式连接而成的特殊表面活性剂，分子中含有两个亲水基团和两个亲油链。与传统的表面活性剂相比，双子表面活性剂具有形成胶束能力强，临界胶束浓度低，降低表面张力效率高，kraft点低，水溶性好，与其它表面活性剂配伍性好等优点，被称为新一代表面活性剂。
5.现有的抗油泡排剂普遍存在起泡性、稳泡性、携液能力不足等问题。因此将这种具有特殊活性的氟碳双子表面活性与常规起泡剂进行复配，开发出一种全新的抗油泡排剂。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对上述背景技术中存在的不足，提供一种起泡性、稳泡性、携液能力均较佳的抗油泡排剂及其制备方法。
7.为实现上述目的，本发明一种氟碳双子抗油泡排剂，采用了如下技术方案：
8.一种氟碳双子抗油泡排剂，包括以下以重量百分比为100％计的原料，
[0009][0010]
氟碳双子表面活性剂为全氟壬烯或全氟己烯的双子型氟表面活性剂。其通式为：
[0011][0012]
其中rf为全氟壬烯基或全氟己烯基，n为12
‑
16，m为钠或钾，r为(ch 2
)2或(ch2)3。
[0013]
甜菜碱表面活性剂包括十二烷基二甲基甜菜碱、椰油基酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱中的一种或几种。具体的，以重量百分比为100％计，十二烷基二甲基甜菜碱3％
‑
15％、椰油基酰胺丙基甜菜碱5％
‑
25％、月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱10％
‑
40％。
[0014]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0015]
1、本发明的泡排剂能与水互溶，溶解速度快，抗矿化度能力达150000mg/l，抗凝析油能力达40％(体积比)，能在20
‑
90℃温度范围内使用，其发泡，起泡性和稳泡性能优异，携液量大，完全适用于含有凝析油的天然气井的泡沫排水工艺，满足现场的使用要求。另外，该泡沫排水剂与甲醇、缓蚀剂、阻垢剂等药剂具有良好的配伍性，对设备和管道无腐蚀性。
[0016]
2、氟碳表面活性剂中c
‑
h中的h被f取代，c
‑
f之间键能比较大，不容易被极化，且由于氟离子的半径比氢离子大，使得c
‑
c键因氟原子的屏蔽作用而得到保护，因此该表面活性剂既疏水又疏油，能够极大的提高抗油性，同时具有极高的表面活性，比碳氢类表面活性剂更有效地降低液体的表面张力，从而使泡沫的稳定性得到强化。双子表面活性剂比传统表面活性剂的cmc值低1
‑
3 个数量级，c20值也明显低于传统表面活性剂，因此双子表面活性剂具有比传统表面活性剂高得多的降低表面张力的效率，更易于吸附在两相的界面，形成稳定膜装结构，提高泡沫的稳定性。本发明中采用氟碳双子表面活性剂，具备普通氟碳表面活性和双子表面活性剂的优点，添加极少的量就能产生极大的有益效果。氟碳双子表面活性剂与碳氢表面活性剂之间的复配产生协调效应，使得体系表面张力更低，也有助于起泡剂产生丰富而稳定的泡沫。
具体实施方式
[0017]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]
一种氟碳双子抗油泡排剂，包括以下以重量百分比为100％计的原料，
[0019]
[0020][0021]
氟碳双子表面活性剂为全氟壬烯或全氟己烯的双子型氟表面活性剂。其通式为：
[0022][0023]
其中rf为全氟壬烯基或全氟己烯基，n为12
‑
16，m为钠或钾，r为(ch 2)2 或(ch2)3。
[0024]
优选地，所述氟碳双子表面活性剂为全氟壬烯双子型氟表面活性剂，n为 12，m为钠，r为(ch2)3，含量为1％
‑
3％。
[0025]
甜菜碱表面活性剂包括十二烷基二甲基甜菜碱、椰油基酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱中的一种或几种。
[0026]
优选的，甜菜碱表面活性剂为十二烷基二甲基甜菜碱、椰油基酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱的混合物，以重量百分比为100％计，十二烷基二甲基甜菜碱3％
‑
15％、椰油基酰胺丙基甜菜碱5％
‑
25％、月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱10％
‑
40％。
[0027]
该氟碳双子抗油泡排剂的制备方法，其包括以下步骤：1)将十二烷基二甲基甜菜碱、椰油基酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基羟磺酸甜菜碱中的一种或几种加入反应釜中，搅拌至混合均匀，得到混合溶液；2)将混合溶液升温加热至50
‑
55℃，再向混合溶液中加入氟碳双子表面活性剂，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、十二/十四烷基二甲基氧化胺和水，继续搅拌均匀，搅拌时间为1小时，冷却至室温，得到氟碳双子抗油泡排剂。
[0028]
实施例1
[0029][0030]
实施例2
[0031][0032]
实施例3
[0033][0034]
实施例4
[0035][0036][0037]
实施例5
[0038]
[0039]
实施例6
[0040][0041]
对上述实施例1
‑
6制备的泡排剂进行发泡能力、稳泡能力、泡沫携液量测试。采用ross
‑
miles法测试发泡能力和稳泡能力。采用泡沫携液仪测试泡沫携液率。先将氟碳双子抗油泡排剂用矿化度为150000mg/l的矿化水配置成1％溶液，然后在80℃下老化30min，最终在80℃下测试发泡能力、稳泡能力、泡沫携液量。凝析油含量分别为配置测试液体积的10％、30％、40％。
[0042]
得到，
[0043]
表1(测试体系含凝析油10％)
[0044][0045][0046]
表2(测试体系含凝析油30％)
[0047][0048]
表3(测试体系含凝析油40％)
[0049][0050]
综上所述，本发明提供的氟碳双子抗油泡排剂在矿化度150000mg/l，凝析油40％，80℃的条件下，其发泡，起泡性和稳泡性能优异，携液量大，完全适用于含有凝析油的天然气井的泡沫排水工艺，满足现场的使用要求。
[0051]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。