抗高凝析油抗高盐度泡排剂的筛选

第10卷第3期2014年9月新疆石油天然气XinjiangOil＆GasVol．10No．3Sep．2014文章编号:1673—2677(2014)03—0083－05收稿日期:2014－02－20作者简介::薛海东，男，工程师，采油工程主管。抗高凝析油抗高盐度泡排剂的筛选薛海东1，张灵2，贺映兰3，杨雯雯4，夏亮亮5(1．四川德阳联益石油天然气勘探开发有限公司油气生产部，四川德阳618000;2．西南石油大学材料学院，四川成都610500;3．西南石油大学图书馆，四川成都610500;4．新疆大学石油天然气精细化学品教育部重点实验室，新疆乌鲁木齐830046;5．西南石油大学材料学院，四川成都610500)摘要:针对四川盆地高凝析油高矿化度天然气井积液的情况，迫切需要研制出一种抗盐耐油的泡沫排水剂以稳定生产。采用Ｒoss－miles法对泡沫排水剂常用主剂、抗油添加剂、抗矿化度添加剂进行筛选，在各种添加剂存在情况下对起泡剂体系起泡性能和稳泡性能进行评价;采用正交优化实验方法，研制出了在高矿化度200g/L﹑高凝析油40%的条件下起泡性和稳泡性良好的泡沫排水剂配方。关键词:抗高矿化度;抗高凝析油;泡沫排水剂中图分类号:TE39文献标识码:A川西气田气井在生产过程中普遍产水，随着产量递减导致井筒液体滑脱加剧甚至形成井底积液使气井水淹停产。泡沫排水工艺因其排液量大，使用方便，注入灵活等特点被人们广泛使用。泡沫排水剂的性能，常常决定了泡沫排水工艺的复产效果［1］。对于矿化度质量浓度200g/L，凝析油体积分数40%的部分四川天然气井高凝析油高矿化度积液情况，现有的常规泡沫排水剂效果不甚理想。本文介绍了一种适用于四川盆地天然气井抗矿化度质量浓度为200g/L、凝析油体积分数为40%的泡沫排水剂的实验研制方法。1实验部分1．1实验药品十二烷基硫酸钠(SDS)(分析纯)、十二烷基苯磺酸钠(LAS)(分析纯)、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)(分析纯)、十六烷基三甲基氯化铵(1631)(分析纯)、甜菜碱(分析纯)、2#甜菜碱(分析纯)、OP－10(工业级)、EDTA二钠(分析纯)、NaCl(分析纯)、CaCl2(分析纯)、凝析油(某油田样品)。1．2实验仪器2152型ＲOSS－Miles法泡沫仪(上海隆拓仪器设备有限公司)。1．3实验方法采用GB/T7462－1994ＲOSS－Miles法泡沫仪法对表面活性剂的泡沫性能进行考察［2］。记录其0min、5min时的泡沫体积，0min与5min的泡沫体积分别表示表面活性剂的起泡性能及稳泡性能［3］。2结果与讨论2．1泡沫排水剂主剂的筛选2．1．1不同质量分数表面活性剂的泡沫性能分别将单一的表面活性剂配成质量分数为0．1%、0．2%、0．3%、0．4%、0．5%、0．6%的溶液，采用罗氏米尔法对其进行起泡、稳泡性能测试，记录0min、5min的泡沫体积，结果如1－a，1－b所示。38新疆石油天然气2014年图1不同质量分数表面活性剂的起泡及稳泡性能由图1－a，1－b可知，表面活性剂OP－10、SDS、DTAB、甜菜碱、1631、LAS的泡沫体积随着质量分数的增加均呈上升趋势，并分别在0．5%、0．4%、0．5%、0．4%、0．4%、0．4%时泡沫体积达到最大，之后便不再随质量分数变化，其原因是在表面活性剂质量分数较低时，表面吸附量较少，而随着质量分数的增加，吸附量随之增加，当质量分数增加到一定值时，表面吸附量达到饱和，即达到了临界胶束浓度［4］，产生的泡沫体积最大，稳定性也较好。各种表面活性剂在其最佳质量分数下，泡沫性能依次是:SDS＞OP－10＞1631＞甜菜碱＞LAS＞DTAB。2．1．2不同质量浓度的NaCl对表面活性剂泡沫性能的影响分别将表面活性剂OP－10、SDS、DTAB、甜菜碱、1631、LAS在上述最佳质量分数下配制成0．5%、0．4%、0．5%、0．4%、0．4%、0．4%的溶液，采用罗氏米尔法评价不同质量浓度的NaCl对泡沫性能的影响，记录0min、5min的泡沫体积，结果如图2－a，2－b所示。图2不同质量浓度的NaCl对表面活性剂的起泡及稳泡性能影响由图2－a、2－b可知，阴离子表面活性剂SDS、LAS的泡沫性能随着NaCl浓度的增加先升高后降低，原因可能是Na+可与胶束中的阴离子头基形成离子对，屏蔽了极性头间的静电斥力，降低了表面活性剂离子头基的极性，提高了表面活性剂的活性，而当NaCl浓度继续增加，溶液粘性不断增大［5］，超过盐的临界浓度时还会有沉淀产生，使泡沫体积迅速下降，泡沫性能变差。阳离子表面活性剂DTAB的泡沫体积随钠盐的浓度增加迅速下降，泡沫性能差［6］。而非离子表面活性