抗温耐盐耐油高效起泡剂的研制及室内评价.pdfVIP

抗温耐盐耐油高效起泡剂的研制及室内评价 陈亮，杜宝中，蔡仙平，冯联友，李学健 西安理工大学应用化学系，西安（710054 ） E-mail ：L.chen28@163.com 摘 要：本文通过对单一表面活性剂的性能测试，优选K-12 、ABS 、OP-10 、自制表面活性 剂、平平加五种表面活性剂作为起泡剂主剂，并添加少量EDTA 、三乙醇胺作为助剂，进一 步改善起泡剂的性能，研制出一种新型起泡剂 ZFA ，其密度为 1.0037g/mL，30℃起泡体积 为760mL，泡沫持水量为19.9mL/L，说明该起泡剂具有较好的携液能力，能够满足气井排 水采气的目的。实验室性能测试结果表明，ZFA 与同类产品相比，具有较好的抗温耐盐性 能，并且耐油性能较为突出。 关键词：起泡剂；泡沫性能；泡沫排水 目前，排水采气的工艺方法有优选管柱排水采气、泡沫排水采气、气举排水采气、游梁 抽油机排水采气、电潜泵排水采气、射流泵排水采气和液氮排水采气等[1] 。天然气井在开发 过程中由于边水、注水的推进以及压裂、酸化等作业措施，造成井筒内不断积水，从而使产 气量大幅下降，甚至压死气井。泡沫排水采气由于设备简单、施工方便、收效快、生产成本 低且不影响气井日常生产，是排出井内积液、提高天然气产量、延长气井开采周期的最经济 有效的方法之一。泡沫排水采气的基本原理是将起泡剂从携液能力不足的生产井井口注入井 底，借助天然气流的搅拌作用，使之与井底积液充分混合，产生大量比较稳定的含水泡沫， 被气流从井底携带到地面[2] 。因此，泡沫排水能否取得成功，在很大程度上取决于起泡剂的 性能。对于不同类型的含水气井需采用不同类型的起泡剂。大部分气井都含有硫、凝析油、 无机盐，而且底层温度较高，所以要求起泡剂具有一定的耐油、耐盐以及抗高温性能。此外， 起泡剂还可使不溶性污垢和淤渣等包裹在泡沫中，随气流排出，达到疏导汽水通道，实现增 产、稳产的目的。 本实验研制出一种新型、高效，而且具有良好的抗温、耐盐、耐油等性能的起泡剂，实 验室性能测试结果与同类产品相比，效果较好。 1. 实验部分 1.1 试剂 十二烷基硫酸钠（K-12 ）（分析纯）、十二烷基磺酸钠（AS ）（分析纯）、十二烷基苯磺 酸钠（ABS ）（分析纯）、OP-10 （工业级）、Tween-80 （分析纯）、Span-60 （分析纯）、自制 表面活性剂、三乙醇胺（分析纯）、尼纳尔（分析纯）、正十二醇（分析纯）、平平加（工业 级）、EDTA （分析纯）、去离子水、NaCl （分析纯）、CaCl2 （分析纯）、柴油等。 1.2 仪器 烧杯、量筒、搅拌机（上海威宇机械电子有限公司）、恒温加热装置（余姚市东方电工 仪器厂）、温度计、自制发泡装置等。 1.3 实验方法 [3] 起泡体积及半衰期：搅拌法 。量取100mL 水样倒入 1000mL 烧杯中，启动搅拌机， 在600r/min 下搅拌1—2 分钟，用注射器加入起泡剂1mL，在1400r/min 下搅拌6 分钟，记 下泡沫达到的最大体积；停止搅拌，启动秒表，析出 50mL 液体的时间为半衰期(排液半衰 - 1 - 期) 。 携液能力的测定：在90℃下，配制浓度为0.3%的起泡剂溶液，在自制的发泡装置中发 泡，用收集瓶收集1 升泡沫，待泡沫全部消失呈液体后，测定液体体积，重复实验5 次，计 算泡沫持液量并取其平均值。 2. 结果与讨论 2.1 起泡剂的研制 2.1.1 起泡剂主剂的选择 常用表面活性剂大多具有一定的发泡能力，为选择泡沫性能较好的表面活性剂，本实 验测定了K-12 、AS 、ABS 、OP-10、Tween-80、Span-60、自制表面活性剂、平平加等单一 表面活性剂在不同浓度和不同温度下的泡沫性能。结果见表1。 表 1 单一表面活性剂在不同浓度和不同温度下的泡沫性能 Table 1 Foaming capabili