【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要分為如下幾類 ： 。 性劑 。 。 （ 2） 泡沫排水用的起泡劑除應(yīng)具有表面活性劑的一般性能 ， 能大幅度地降低氣液界面張力，親憎平衡值要求在 915 范圍內(nèi) ，為達(dá)到使氣井排水的目的，還要求具有以下特殊功能 ： ， 在井底礦化水中，只要加入微量的起泡 劑 ,就能在天然氣的攪動(dòng)下形成大量含水泡沫，使氣、液兩相空間分布發(fā)生顯著變化，水柱變成泡沫，密度下降幾十倍。因此，在較低氣流速度下，就可以將低密度的含水泡沫帶到地面，從而實(shí)現(xiàn)排水采氣。 ， 當(dāng)氣泡周圍吸附的起泡劑分子達(dá)到一定濃度時(shí)，氣泡壁就形成一層較牢固的膜。泡沫的水膜越厚，單位體積泡沫的含水量越高，表示泡沫的攜水能力越強(qiáng)。 ， 采用泡沫排水，從井底到井口行程幾千米，如果泡沫穩(wěn)定性差，有可能中途破裂而使水分落失，達(dá)不到將水挾帶到地面的目的。但是，如果泡沫的穩(wěn)定性過強(qiáng)，則泡沫進(jìn)入分離器 后又會(huì)給消泡及氣水分離帶來困難。 此外，氣井的復(fù)雜性要求下井的泡排劑能滿足不同井況的特殊要求。 泡排劑的種類 一般地，泡沫排水用表面活性劑分為液態(tài)和固態(tài)兩種。 液態(tài)起泡劑有離子型、非離子型、兩性表面活性劑和高分子聚合物表面活性劑等。目前此類藥劑己由單一品種的泡排劑發(fā)展到了包括適合一般氣水井的多功能復(fù)合泡排劑，如 ： 8001800含硫氣水井的 84S， 凝析氣井 8001， ZYP131， NJS41 等在內(nèi)的適應(yīng)不同類型，適應(yīng)不同氣質(zhì)、不同礦化度的泡排劑。此外，還有固體泡排劑包括泡棒、酸棒和滑棒等 。 抱排劑從最初的具有單一起泡功能的表面活性劑發(fā)展到上個(gè)世紀(jì) 80 年代初期美國(guó)Select 油田化學(xué)公司推出的具有減阻功能的、針對(duì)鹽水和淡水體系的起泡劑和減阻劑，以及 Select，油田化學(xué)公司的 SC 型油相起泡劑等系列產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)前四川管理局研究院研究了適合含硫氣田使用的對(duì)硫化氫具有緩蝕作用的泡排劑。目前，泡排劑向著同時(shí)具中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)論文 7 有泡沫、分散、減阻、洗滌、緩蝕、解堵、抗鹽能力等集多功能于一身的泡排劑發(fā)展。同時(shí)要求泡排劑還應(yīng)具有無毒，有良好的生物降解性能。因此還應(yīng)加強(qiáng)處理劑與地層的配伍性能研究，使之在提高采收率的同時(shí)還應(yīng)該具有 保護(hù)儲(chǔ)層的功能。 在采用泡排劑進(jìn)行排水采氣的生產(chǎn)過程中，如何科學(xué)地選擇合適的助排劑，將會(huì)為最大限度地發(fā)揮主劑性能起到至關(guān)重要的推動(dòng)作用。目前我國(guó)四川氣田已采用過多種泡沫助排劑?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果充分顯示了其對(duì)發(fā)揮泡排助劑功效的重要性。 泡排劑的適用條件 （ 1） 氣井流體性質(zhì)不同，采用的泡排劑也不同。 有優(yōu)良的表面活性，而且吸附損失小，并且由于親水親油鍵之間有醚類官對(duì)于一般氣水井，主要采用陰離子型起泡劑，如磺酸鹽、硫酸醋鹽等 .它們含有陰離子型親水基，親水能力強(qiáng)，溶解性好，降低表面張力的能力也強(qiáng)，單獨(dú)使用起 泡劑就能獲得較好的排液效果。對(duì)于礦化度高的氣水井，離子型起泡劑在礦化水中會(huì)生成不溶解的沉淀。因此，多采用非離子型起泡劑，這類表面活性劑不僅能團(tuán)，起泡能力更大。 （ 2） 含凝析油的氣水井 在同時(shí)含礦化水和凝析油的氣井中，由于凝析油本身是一種消泡劑，使起泡劑的起泡性能變差 .對(duì)于這類井，應(yīng)采用多組分的復(fù)合起泡劑，表面活性劑的某些性能具有協(xié)同效應(yīng)，即在同時(shí)使用兩種或兩種以上適當(dāng)?shù)摹㈩愋筒煌谋砻婊钚詣r(shí)可以得到比單獨(dú)使用一種表面活性劑更好的效果，所以常將幾種起泡劑同時(shí)配入一個(gè)體系中使用。此外，對(duì)這類氣井也可采用兩性或 聚合物表面活性劑作起泡劑。 （ 3） 含硫化氫的氣井 在含硫化氫的氣水井中進(jìn)行泡沫排液，為抑制硫化氫對(duì)氣井設(shè)備的腐蝕，需加注緩蝕劑。這就要求緩蝕劑與起泡劑之間能配伍，使起泡劑的性能不受影響，緩蝕劑的效 果不會(huì)有所降低。當(dāng)氣井同時(shí)含凝析油和硫化氫時(shí)，針對(duì)含凝析油應(yīng)采用高效或多組分復(fù)合起泡劑，同時(shí)還需加注緩蝕劑。只要起泡劑和緩蝕劑調(diào)配適當(dāng)，泡沫排水完全可以用于含硫氣井。 消泡劑消泡原理及組成 消泡劑的消泡原理 影響泡沫破裂的因素有 ： 液體的表面張力 （ 表面張力愈低愈容易起泡 ） 、泡沫表面粘性、表面彈性、 電斥性，還有表面膜的移動(dòng)、溫度蒸發(fā)等因素都有關(guān)。消泡劑主要成中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)論文 8 分為二甲基硅油和非離子型乳化劑，二甲基硅油消泡劑粒子具有較低的界面張力，因此容易進(jìn)入氣泡膜內(nèi)，破壞定向氣泡膜的力學(xué)平衡，消泡劑粒子并吸附在氣泡膜表面，降低接觸點(diǎn)上液膜的表面張力，使之形成薄弱點(diǎn)，氣泡膜面在較強(qiáng)張力的拉引下，膜就斷開，因此導(dǎo)致泡沫破裂起到消泡作用。 消泡劑的組成 常用的有機(jī)液體消泡劑有兩種類型 ： 一種是破泡劑，其作用在于降低雙分子層液膜表面局部的表面張力，被周圍高表面張力區(qū)所拉而使低表面張力的局部液膜快速變薄，形成破裂點(diǎn) ； 另 一作用是液膜中的液體排液速度加快而縮短泡沫的壽命。另一種是抑泡劑，在泡沫還未生成時(shí)抑制泡沫的生成，工業(yè)上經(jīng)常將破泡劑與消泡劑混合使用。常用的有機(jī)液體消泡劑有 ： （ 1） 有機(jī)硅消泡劑 它 是一種應(yīng)用最廣泛的高效消泡物質(zhì)，其表面張力很低，容易吸附于表面并在表面迅速鋪展，形成的表面強(qiáng)度不高，因此是一種優(yōu)良的消泡劑。常以二甲基硅油作為基礎(chǔ)組分，用適宜的溶劑、乳化劑或無機(jī)填料配制而成。 有機(jī)硅消泡劑作為優(yōu)良的消泡劑，除較強(qiáng)的消泡性能外，尤其可貴的 是二甲基硅油集化學(xué)穩(wěn)定性、生理惰性和耐高低溫性能好等特性于一身 ， 因而獲得廣泛應(yīng) 用硅氧烷分子 中引入聚醚鏈段制得聚醚一硅氧烷共聚物，得到聚醚改性有機(jī)硅消泡劑 。 聚醚改性有機(jī)硅消泡劑是將二者的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來的一種新型高效消泡劑。選擇具有較強(qiáng)抑泡能力的聚醚、疏水性強(qiáng)和破泡迅速的二甲基硅油為主要成分，并把能夠使二者有機(jī)結(jié)合起來的乳化劑、穩(wěn)定劑等成分加入其中得到消泡劑。 由于 2SiO 與二甲基硅油結(jié)構(gòu)相似，用 2SiO 乳化二甲基硅油或聚醚一硅氧烷共聚物得到復(fù)配型有機(jī)硅消泡劑。 Si 仇在消泡劑中一方面乳化硅油，另一方面增加消泡劑的消泡性能，因?yàn)樵魉?2SiO 具有吸附和去潤(rùn)濕消泡功能 。這種復(fù)配型有機(jī)硅消泡劑兼有有機(jī)硅的鋪展消泡、插入消泡，如果是聚醚改性有機(jī)硅還具有抑泡能力，因此是目前消泡領(lǐng)域最活躍的消泡劑。 （ 2） 酞胺類消泡劑 含氮化合物消泡劑中，酞胺類消泡劑是最有效的。酞胺類消泡劑是把具有酞胺官能團(tuán)的有機(jī)物混入烴類蠟、疏水性、油脂中并用陰離子或非離子表面活性劑進(jìn)行分散穩(wěn)定得到的一類消泡劑。酞胺加油型消泡劑是脂肪酸、一烷基 酞胺及雙酞胺衍生物在沸點(diǎn)為中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)論文 9 140 攝氏度 以上的礦物油、硅油和表面活性劑組成的體系中乳化分散得到的消泡劑。經(jīng)常用于水發(fā)泡體系的消泡中。 （ 3） 磷酸酷類消泡劑 作為 消泡劑的磷酸酷類化合物包括單烷基、雙烷基磷酸醋和氟化烷基磷酸酷等類型。磷酸醋類消泡劑有較好的消泡能力。多用于非水體系消泡。 （ 4） 鹵化有機(jī)物消泡劑 鹵化有機(jī)物，如鹵化烴，特別是氟有機(jī)化合物，如氟鹵化烴及多氟化烴都常用作消泡劑。高氟化合物，因其表面張力往往比非水油類的低，故常用于防止非水體系消泡 。 （ 5） 脂肪酸及脂肪酸醋類消泡劑 不溶于水的脂肪酸及其醋， 很多是無毒性的，常用于食品工業(yè)中作為消泡劑。常用的此類消泡劑有 ： 失水山梨醇單月桂酸酷、三油酸酷，還有蓖麻油和豆油等天然油酷。 中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)論文 10 第 3 章 泡排擠及消泡劑的性能分析 高礦化度產(chǎn)水氣井使用泡排氣篩選評(píng)價(jià) （ 1） 高礦化度條件下氣井泡排劑初步篩選 試驗(yàn)選取 中原油田 6 井水樣，每種起泡劑均配制 1000ml ，加入 5ml 起泡劑，配成%的溶液，室溫下放置 30 分鐘 后開始進(jìn)行泡排劑起泡能力、穩(wěn)泡 能力以及攜液量的測(cè)定，測(cè)定 方法按照第一章緒論所述，常溫下選取高礦化度水樣進(jìn)行泡排劑的評(píng)價(jià)， 已經(jīng)明顯的看出一些泡排劑的起泡能力、穩(wěn)泡能力以及攜液量等遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的效果，因此選取常溫下發(fā)泡和攜液較好的 UT5， UT9， DDF2， 4， CT57B， TLP1B， UT11B，UT15UT6， XAH 泡排劑、井下泡棒等進(jìn)行常溫、高溫試驗(yàn)、高溫下加凝析油配伍試驗(yàn)。試驗(yàn)采取多濃度的系統(tǒng)測(cè)定，試驗(yàn)情況記錄如下。 （ 2） 常溫下不同濃度泡排劑的起泡力、穩(wěn)泡能力及攜液量的評(píng)價(jià) 試驗(yàn)選取 6 井水樣為試驗(yàn)水樣，每種泡排劑的每個(gè)濃度 均配置 1000ml ，分別加入1ml ， 3ml ， 5ml ， 8ml 泡排劑，分別配成 %， %， %， %的溶液，在常溫下放置 30 分鐘 ，進(jìn)行起泡能力、穩(wěn)泡能力和攜液量的測(cè)定 。 試驗(yàn)中 UT5， UT9， CT57B， DDF2， TLP1B， UT11B， UT15， UT6， XAH 泡排劑、井下泡棒的起泡 試驗(yàn)過程中的泡沫較為細(xì)膩，而且連續(xù)， 泡沫直徑小于 2mm ， 泡沫的穩(wěn)泡能力較好 ； 而 4泡排劑的泡沫直徑在 35mm 左右，泡沫較大且疏松，在攜液測(cè)定過程中，泡沫產(chǎn)生的連續(xù)性不是非常好。 （ 3） 高溫下不同濃度泡排劑的起泡力、穩(wěn)泡能力及攜液量的評(píng)價(jià) 在以上試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行高溫下泡排劑的起泡力、穩(wěn)泡能力及攜液量的測(cè)定評(píng)價(jià)。試驗(yàn)仍選取 6井水樣為試驗(yàn)水樣，每種泡排劑的每個(gè)濃度均配置 1000ml ， 分別 加入 1ml ，3ml ， 5ml ， 8ml 起泡劑，配成 %， %， %， %的溶液，先在室溫下放置 20分鐘 ，然后在高溫下放置 10 分鐘 ，開始進(jìn)行測(cè)定 。 試驗(yàn)中， UT5， UT9， CT57B， DDF2XAH 泡排劑、井下泡棒的起泡試驗(yàn)過程中的泡沫明顯有些變大，泡沫直徑 3mm 左右，但是很連續(xù)，泡 沫的穩(wěn)泡能力較好 ， 而 4，TLP1B， UT11B， UT15， UT6 泡排劑的泡沫直徑已經(jīng)超過 5 左右，泡沫較大且疏松，在攜液測(cè)定過程中，泡沫產(chǎn)生的連續(xù)性不是非常好。 同時(shí)可以看出，高溫對(duì)泡排劑的影響如下 ： 高溫對(duì) UT5 泡排劑的攜液量影響不大，而且高溫下泡排劑的起泡能力增強(qiáng) ；高溫 UT9 泡排劑的攜液量和起泡能力均有所上升 ；中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)論文 11 高溫下 CT57B， DF2 泡排劑和井下泡棒的起泡能力和攜液量均有所下降 ； 高溫對(duì) 4泡排劑的起泡能力和攜液量影響均比較大 ： 高溫對(duì) RAH 泡排劑、 TLP1B 的起泡能力有所影響，明顯減少，但對(duì)攜 液量影響不大 ； 對(duì) UT11B， UT15， UT6 起泡力影響很大，但攜液量反而升高。 （ 4） 高溫下水樣 的 評(píng)價(jià) 根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行高溫下添加 1%凝析油的試驗(yàn)，該試驗(yàn)仍選取 6 井水樣為試驗(yàn)水樣，每種泡排劑選取 %進(jìn)行試驗(yàn)。分別配置 1000ml ， %的起泡劑溶液，先在室溫下放置 20 分鐘 。 然后在高溫下放置 10 分鐘 ，開始進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定前分別加入 l0ml凝析油。 由實(shí)驗(yàn)可知，凝析油的加入對(duì)泡排劑的起泡能力和攜液量都有比較大的影 響，試驗(yàn)過程中可以看到 UT5， UT11B， UT15 泡排劑的泡沫疏松，泡沫直徑大于 8mm ， 泡沫在攜液過程中不連續(xù) ； 而 XAH 泡排劑的泡沫在攜液測(cè)定中保持高溫時(shí)的狀態(tài)，較為細(xì)膩，直徑 3mm 左右 ； 井下泡棒、 UT6 的攜液測(cè)定中泡沫直徑大約 35mm ， 攜液量比高溫時(shí)又有所下降。 （ 5） 常溫下的評(píng)價(jià) 由于高溫時(shí)甲醇容易揮發(fā)，會(huì)影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確度，因此采用常溫下加入 30%甲醇進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)仍選取 6 井 水樣為試驗(yàn)水樣，每種抱排劑的均配置 1000ml ，分別加入 5ml起泡劑，配成 %的起泡劑溶液，然后加入 30%甲醇，在室溫下放置 30 分鐘 然后開始進(jìn)行測(cè)定 。 由試驗(yàn)可看出，甲醇具有消泡作用，因此對(duì)于 UT5， UT9， CT57B， DDF2， TLP1B，UT11B， UT15， UT6， 4泡排劑的影響較大，不能起泡以及攜液 :對(duì)井下泡棒有一定影響，但仍能起泡和攜液對(duì) XAH 泡排劑的穩(wěn)泡能力有影響，但對(duì)攜液量影響不明顯。 中 高礦化度產(chǎn)水氣井適用的泡排劑的篩選評(píng)價(jià) 根據(jù)初步篩選結(jié)果，去掉對(duì)于高礦化度、凝析油、甲醇以及緩蝕劑配伍情況較好的XAH 泡排劑及 井下泡棒，進(jìn)行中高礦化度水樣中起泡力、穩(wěn)泡能力以及攜液量的測(cè)定 。 首先進(jìn)行常溫下泡排劑起泡力、穩(wěn)泡能力以及攜液量的初步篩選評(píng)價(jià)，選取 52 井水樣進(jìn)行試驗(yàn) 。 （ 1） 常溫下泡排劑的初步篩選評(píng)價(jià) 試驗(yàn)選取 52 井水樣，每種起泡劑均配制 1000ml ，加入 3ml 起泡劑，配成 %的溶液，室溫下放置 30 分鐘 后開始進(jìn) 行泡排劑的起泡能力、穩(wěn)泡能力以及攜液量的測(cè)定，中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)論文 12 可得出對(duì)于中高礦化度的水樣，仍有部分的起泡劑不能有效的起泡及攜液。選取 UT5，UT9， XK2， CT57A， CT57B， 4， DDF2， TLPIB， UTIIB， UT15， UT6 進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。 （ 2） 高溫下泡排劑的起泡力、穩(wěn)泡能力和攜液量評(píng)價(jià) 試驗(yàn)選取 52 井水樣，每種起泡劑均配制 1000ml ，加入 5ml 起泡劑，配成 %的溶液，先在室溫下放置 20 分鐘 ， 然后在高溫下放置 10 分鐘 ，開始測(cè)定 可得出 ： 高溫對(duì)