本发明专利技术属于气井泡排剂技术领域，具体涉及一种气井排水用自动消泡型泡排剂及其制备方法。它克服了常规泡排剂起泡性能差，泡排结束后泡沫难以快速消失的问题。其技术方案为：以摩尔比为1∶1～1.3的脂肪酸和羟乙基乙二胺为原料，在带水剂作用下于N2氛围中140±10℃条件下反应4h，然后升温至220±10℃反应4h，得白色固体中间产物；将中间产物溶于四氢呋喃溶剂中，通入二氧化碳气体反应1h，过滤烘干得白色固体粉末，即所述的气井泡排用自动消泡型泡排剂。本发明专利技术所述泡排剂制备方法简便，反应条件温和，起泡性能好，泡排结束后能够快速消泡，解决了常规泡排剂在泡排结束后消泡困难的问题，在气井泡沫排水领域有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气井泡排剂
，具体涉及一种气井排水用自动消泡型泡排剂及其制备方法。
技术介绍
随着气井的开发，地层压力不断降低，部分产水井因携液能力差造成井筒积液严重，导致气井减产甚至停喷。泡沫排水采气是近年来国内外迅速发展的一种排水采气技术，具有设备简单、施工方便、成本低、适用井深范围大、不影响气井正常生产等优点，在气田得到广泛的应用。其本质是通过向井底矿化水中加注泡排剂，借助天然气气流的搅拌，泡排剂与井底积液充分接触，产生大量的较稳定的低密度的含水泡沫，泡沫携水随气流从井底到地面排出井筒，达到稳产、增产和延长其自喷期的目的。由于大部分泡沫伴随着再生过程，大量泡沫排出气井后消泡非常困难，严重影响工农业的正常生产。通常加入消泡剂来解决这一问题，但这样会使施工成本大大增加，且工期延长。目前，还没有一种满意的方法来解决泡排结束后泡沫堆积的方法。 2006年至今，Jessop,P.G等人报道了多种开关型表面活性剂，在水存在下，和CO2反应可转化为碳酸氢盐，而该离子型表面活性剂可以通过引入惰性气体(氮气或氩气)重新转变为原来的中性化合物。根据需求，这类离子型表面活性剂的活性可以通过CO2而开关调节。 本专利技术利用开关表面活性剂的原理，结合井筒和空气中气体的差异，针对泡沫排水采气方法中后处理过程中消泡难的问题，设计并制备了一系列自动消泡型泡排剂HEAIB-R，使其能够可控的起泡和消泡。
技术实现思路
本专利技术的目的是研制一种气井排水用自动消泡型泡排剂HEAIB-R，能在井筒稳定起泡，泡排结束迅速消泡。HEAIB-R为碳酸氢盐表面活性剂，注入井筒与积液混合后，借助天然气气流的搅动，在井筒产生大量低密度含水泡沫，随气流排出气井，达到排除积液的目的；泡排施工完成后，大量泡沫被带出气井后，与空气接触，HEAIB-R发生可逆反应，分解为低表面活 性的HEAI-R，泡沫迅速分解。因此该方法能将大大简化传统泡沫排水过程，提高泡排施工效率，其在气井泡沫排水领域将有广阔的应用前景。 为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下： 本专利技术所述的气井排水用自动消泡型泡排剂，其化学名称是2-烷基-l-羟乙基咪唑琳碳酸氢盐，代号为HEAIB-R，其结构式为： 烷基R为C9H19、C11H23或C13H27中的一种。 本专利技术所述气井排水用自动消泡型泡排剂的制备方法如下： （1）用于合成2-烷基-l-羟乙基咪唑琳碳酸氢盐的中间体的制备 在装有分水器、温度计、冷凝回流和搅拌装置的三口烧瓶中，按照摩尔比为1:1～1.3的比例加入脂肪酸和羟乙基乙二胺，再加入30mL带水剂二甲苯，于N2氛围中，130-150℃条件下，进行酰胺化反应至分水器中出水完全，得黄色液体烷基酰胺；升温至210-230℃，进行环化反应4h，形成淡黄色半固体，用乙醚洗涤3次得中间产物2-烷基-l-羟乙基咪唑琳代号HEAI-R。反应方程式如下： （2）与CO2反应生成两性的2-烷基-l-羟乙基咪唑琳碳酸氢盐 在装有温度计、冷凝回流、搅拌和进气装置的三口烧瓶中，加入上述产物HEAI-R，溶于四氢呋喃代号THF溶剂中，室温下通入CO2，进行季铵化反应至无白色沉淀析出，过滤并干燥得白色固体粉末，即所述的气井排水用自动消泡型泡排剂HEAIB-R。反应方程式如下： 本专利技术的有益效果：2-烷基-l-羟乙基咪唑琳碳酸氢盐的制备方法简便，反应条件温和，不需要对产品进行提纯，大大降低了生产成本；该泡排剂相对于传统泡排剂，结构为长链烷基咪唑啉碳酸氢盐，含有羟基，水溶性好，起泡性能好，在20-80℃温度范围内能稳定发泡，泡排结束后在空气中能快速消泡；该泡排剂不仅具有优良的配伍性，还具有良好的缓蚀能力，保护油藏；利用空气来控制泡沫的开关，绿色环保经济性高。 附图说明图1为2–十一烷基-l-羟乙基咪唑琳的1H NMR谱图(400MHz,CDCl3):0.882(t,3H,CH2CH3),1.257(m,16H,CH2(CH2)8CH3),1.625(m,2H,CH2(CH2)10CH3),2.181(t,2H,CH2C=N),2.796(t,4H,CH2NCH2),3.377(t,2H,C=NCH2),3.676(t,2H,CH2OH),5.957(–OH)。 图2为2–十一烷基-l-羟乙基咪唑琳的红外谱图(KBr)，其中1641.12cm-1为C=N双键吸收峰。 具体实施方式下面以具体实施例来详细说明本专利技术实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本专利技术的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。 实施例1 在装有分水器、温度计、搅拌装置的三口烧瓶中，准确称取8.6g的正癸酸，按照正癸酸与羟乙基乙二胺摩尔比为1:1,1:1.1,1:1.2,1:1.3的比例加入羟乙基乙二胺，再加入30mL带水剂二甲苯，于N2氛围中，140±10℃反应至分水器中出水完全，将所得溶液在压力为-0.1Mpa,温度为70℃旋转蒸发得黄色液体烷基酰胺；升温至220±10℃继续反应4h，形成淡黄色半固体，用乙醚洗涤3次得中间产物2-烷基-l-羟乙基咪唑琳；将上述产物溶于四氢呋喃溶剂中，室温下通入CO2反应至无白色沉淀析出，过滤、烘干得白色固体粉末，即所述的气井排水用自动消泡型泡排剂HEAIB-9，不同摩尔比下的产率分别为61.3,64.1,70.2,69.3,68.1%。 实施例2 在装有分水器、温度计、搅拌装置的三口烧瓶中，准确称取10g的正癸酸，按照月桂酸与羟乙基乙二胺摩尔比为1:1,1:1.1,1:1.2,1:1.3的比例加入羟乙基乙二胺，再加入30mL带水剂二甲苯，于N2氛围中，140±10℃反应至分水器中出水完全，将所得溶液在压力为-0.1Mpa,温度为70℃旋转蒸发得黄色液体烷基酰胺；升温至220±10℃继续反应4h，形成淡黄色半固体，用乙醚洗涤3次得中间产物2-烷基-l-羟乙基咪唑琳；将上述产物溶于四氢呋喃溶剂中，室温下通入CO2反应至无白色沉淀析出，过滤、烘干得白色固体粉末，即所述的气井排水用自动消泡型泡排剂HEAIB-11，不同摩尔比下的产率分别为60.8,73.8,83.2,83.3%。 实施例3 在装有分水器、温度计、搅拌装置的三口烧瓶中，准确称取11.4g的十四酸，按照十四酸与羟乙基乙二胺摩尔比为1:1,1:1.1,1:1.2,1:1.3的比例加入羟乙基乙二胺，再加入30mL带水剂二甲苯，于N2氛围中，140±10℃反应至分水器中出水完全，将所得溶液在压力为-0.1Mpa,温度为70℃旋转蒸发得黄色液体烷基酰胺；升温至220±10℃继续反应4h，形成淡黄色半固体，用乙醚洗涤3次得中间产物2-烷基-l-羟乙基咪唑琳；将上述产物溶于四氢呋喃溶剂中，室温下通入CO2反应至无白色沉淀析出，过滤、烘干得白色固体粉末，即所述的气井排水用自动消泡型泡排剂HEAIB-13，不同摩尔比下的产率分别为62.5,70.3,74.8,76.3%。 试验例 泡排剂的评价主要进行三个方面的内本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气井排水用自动消泡型泡排剂的制备方法，其特征在于，该泡排剂的名称是2?烷基?l?羟乙基咪唑琳碳酸氢盐，代号为HEAIB?R，其结构式为：?烷基R为C9H19、C11H23或C13H27中的一种。?FDA00003296872100011.jpg
【技术特征摘要】
1.一种气井排水用自动消泡型泡排剂的制备方法，其特征在于，该泡排剂的名称是2-烷基-l-羟乙基咪唑琳碳酸氢盐，代号为HEAIB-R，其结构式为：
烷基R为C9H19、C11H23或C13H27中的一种。
2.如权利要求1所述的气井排水用自动消泡型泡排剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：
（1）用于合成2-烷基-l-羟乙基咪唑琳碳酸氢盐的中间体的制备
在装有分水器、温度计、冷凝回流和搅拌装置的三口烧瓶中，按照摩尔比为1:1～1.3的比例加入脂肪酸和羟乙基乙二胺，再加入30mL带水剂二甲苯，于N2氛围中，130-150℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁红升，何宇，黄志宇，张太亮，全红平，戴姗姗，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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