微泡修井液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微泡修井液及其制备方法，涉及油气田开发助剂技术领域。该微泡修井液包括高分子增稠剂，发泡剂；其中，所述发泡剂由第一表面活性剂、阴离子表面活性剂和季铵型表面活性剂组成；第一表面活性剂采用以下方法制备而成：烷基伯胺和烯丙基醇，并使其发生迈克尔加成反应制得中间体，随后以该中间体为起始剂，以环氧乙烷为主剂制备聚醚，所述聚醚即为第一表面活性剂。本发明专利技术的微泡修井液，其具有较好的抗温抗盐能力以及抗压能力。有较好的抗温抗盐能力以及抗压能力。

【技术实现步骤摘要】
微泡修井液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发助剂
，具体涉及一种微泡修井液及其制备方法。

技术介绍

[0002]在油气田的开发后期，地层压力逐渐降低，采用常规的修井液会产生大量漏失，不仅会污染储层，同时还会产生较大的经济损失。为此，现有技术人员研发出了微泡修井液，其主要包括稠化剂和发泡剂，通过在发泡剂在修井液中产生微泡沫，从而降低修井液的密度。比如中国专利CN107286919A公开了一种微泡修井液及其制备方法，其以无患子提取物和脂肪醇聚氧乙烯醚作为发泡剂，以黄原胶作为增稠剂制备微泡修井液，最终制得的修井液具有一定的抗温抗盐能力；中国专利CN115197683A公开了一种防漏型低密度微泡修井液及其制备方法，其以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和椰油酰胺丙基甜菜碱为发泡剂，以黄原胶为增粘剂制备修井液，最终其修井液具有一定的稳定性和降滤失性能。然而，现有的微泡修井液，其抗压能力相对较差，同时抗盐能力相对较差，因此在深井应用较少。

技术实现思路

[0003]鉴于以上技术问题，本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种微泡修井液，其具有较强的抗温抗盐以及抗压性能。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：一种微泡修井液，以质量份计，包括0.3~1.5份高分子增稠剂，0.1~0.5份发泡剂，100份水；其中，所述发泡剂由质量比为10:10~20:0.5~2的第一表面活性剂、阴离子表面活性剂和季铵型表面活性剂组成；第一表面活性剂采用以下方法制备而成：取摩尔比为1:2~2.2的烷基伯胺和烯丙基醇，并使其发生迈克尔加成反应制得中间体，随后以该中间体为起始剂，以环氧乙烷为主剂制备聚醚，所述聚醚即为第一表面活性剂；所述烷基伯胺是指碳链长度为6~13的直链伯胺，所述中间体和所述环氧乙烷的质量比为2~3:4~10。
[0005]本专利技术的一种实施方式在于，所述高分子增稠剂为黄原胶、聚丙烯酰胺增稠剂中的一种。
[0006]本专利技术的一种实施方式在于，所述阴离子表面活性剂为硫酸盐类表面活性剂或磺酸盐类表面活性剂中的一种。
[0007]本专利技术的一种实施方式在于，所述烷基伯胺为碳链长度为8~10的直链伯胺。
[0008]本专利技术的一种实施方式在于，所述第一表面活性剂的具体制备方法如下：取烷基伯胺和烯丙基醇并分别使其溶解，随后在烷基伯胺溶液中加入催化剂并升温至40~70℃，后将烯丙基醇溶液滴加至烷基伯胺溶液中并持续反应5~15h，反应结束后，除去溶剂即得中间体；取中间体和碱加入反应釜中，除去反应釜中的氧气，升温至100~140℃，随后加入环氧乙烷并使得压力不大于0.5MPa并持续反应，直至体系压力不下降即得。
[0009]本专利技术的一种实施方式在于，所述第一表面活性剂的制备过程中，还包括封端剂，所述封端剂为氨基酸，封端剂和中间体的质量比为2~5：10。
[0010]本专利技术的另一个目的是提供上述微泡修井液的制备方法，该方法包括以下步骤：将高分子增稠剂加入水中，持续搅拌使其溶解，随后加入发泡剂，在100~600r/min的条件下持续搅拌至少20min即得。
[0011]本专利技术的有益效果是：其具有较好的抗温抗盐能力，能够耐受150℃以及4.5万矿化度的地层水，且对钙盐具有较好的耐受能力；同时还具有一定的抗压能力，在20MPa的条件下能够保持稳定，因此能够应用于深井开发；其防漏失性能较强。
具体实施方式
[0012]为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合实施例对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。
[0013]一种微泡修井液，以质量份计，包括0.3~1.5份高分子增稠剂，0.1~0.5份发泡剂，100份水；其中，所述发泡剂由质量比为10:10~20:0.5~2的第一表面活性剂、阴离子表面活性剂和季铵型表面活性剂组成；第一表面活性剂采用以下方法制备而成：取摩尔比为1:2~2.2的烷基伯胺和烯丙基醇，并使其发生迈克尔加成反应制得中间体，随后以该中间体为起始剂，以环氧乙烷为主剂制备聚醚，所述聚醚即为第一表面活性剂；所述烷基伯胺是指碳链长度为6~13的直链伯胺，所述中间体和所述环氧乙烷的质量比为2~3:4~10。
[0014]具体的，微泡修井液来讲，通常都需要用到增稠剂，而增稠剂分为多种，比如高分子增稠剂、低分子增稠剂、无机盐增稠剂等，本专利技术中之所以采用高分子增稠剂，是由于其结构复杂，分子量较高，活性官能团丰富，能够起到稳泡的作用，以增加泡沫的稳定性。高分子增稠剂有很多，比如黄原胶及其衍生物、瓜胶及其衍生物、聚丙烯酰胺及其衍生物、羧甲基纤维素等，但是从实际效果来看可以选择黄原胶及其衍生物、聚丙烯酰胺及其衍生物作为增稠剂。而如果采用其余的增稠剂，比如无机盐增稠剂、低分子增稠剂等，还需要添加额外的稳泡剂，且效果相对较差。
[0015]本专利技术中，以非离子的第一表面活性剂和阴离子表面活性剂进行复配，同时加上少量的阳离子表面活性剂，虽然目前有在阴离子表面活性剂中添加少量阳离子表面活性剂以降低其界面张力的情况，但是，这样组成的表面活性剂，其生成泡沫的强度较差，难以应用于高压环境，因此，专利技术人经过大量创造性劳动后发现，将阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和专利技术人研制的非离子表面活性剂进行复配后，其抗压性能大幅提高。
[0016]同时，本专利技术的第一表面活性剂，其和常规的烷基醇聚氧乙烯醚不同：其分子中含有两个聚氧乙烯醚链，同时还含有氨基，同时，本专利技术中，严格控制了中间体和环氧乙烷的加量，使得最终聚氧乙烯醚链长相对较短，合成的第一表面活性剂具有更好的效果。同时，之所以限定了烷基伯胺的碳链长度，是为了使得第一表面活性剂中的疏水链链长不宜过长，优选的，当烷基伯胺的碳链长度为8~10时，其效果更好。该第一表面活性剂，相对于常规的单聚氧乙烯醚链的非离子表面活性剂，不仅具有更好的发泡效果，同时，对泡沫的耐压能力也具有一定的提升。
[0017]对于阴离子表面活性剂来讲，其可以选择本领域较为常见的磺酸盐类表面活性剂中的一种，比如十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸盐、十六烷基磺酸盐，相对来讲，HLB值越高，则其加量越少。对于阳离子表面活性剂来讲，其可以选择常见的季铵盐性表面活性剂，比如十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵等。
[0018]对于上述的第一表面活性剂来讲，虽然已经公布了其大概的制备方法，本领域技术人员按照该方法即可制备出第一表面活性剂。然而，对于前述方法，其范围较宽，比如对于迈克尔加成反应来讲，其反应温度、反应时间、催化剂等不同，最终制得的产物的产率也有所不同。为此，专利技术人提出了一种第一表面活性剂的较好的制备方法：取烷基伯胺和烯丙基醇并分别使其溶解，随后在烷基伯胺溶液中加入催化剂并升温至40~70℃，后将烯丙基醇溶液滴加至烷基伯胺溶液中并持续反应5~15h，反应结束后，除去溶剂即得中间体；该过程中，溶剂可采用醇类溶剂，催化剂为本领域常见的碱性催化剂，比如三乙胺等等；同时可以采用减压蒸馏的方式除去溶剂，且在减压蒸馏的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微泡修井液，其特征在于，以质量份计，包括0.3~1.5份高分子增稠剂，0.1~0.5份发泡剂，100份水；其中，所述发泡剂由质量比为10:10~20:0.5~2的第一表面活性剂、阴离子表面活性剂和季铵型表面活性剂组成；第一表面活性剂采用以下方法制备而成：取摩尔比为1:2~2.2的烷基伯胺和烯丙基醇，并使其发生迈克尔加成反应制得中间体，随后以该中间体为起始剂，以环氧乙烷为主剂制备聚醚，所述聚醚即为第一表面活性剂；所述烷基伯胺是指碳链长度为6~13的直链伯胺，所述中间体和所述环氧乙烷的质量比为2~3:4~10。2.根据权利要求1所述的微泡修井液，其特征在于，所述高分子增稠剂为黄原胶、聚丙烯酰胺增稠剂中的一种。3.根据权利要求1所述的微泡修井液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为磺酸盐类表面活性剂中的一种。4.根据权利要求1所述的微泡修井液，其特征在于，所述烷基伯胺为碳链长度为8~10的直链伯胺。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建国，
申请(专利权)人：四川蜀宏悦能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：