[發(fā)明專利]一種油氣田用超高特征值三相煙道氣泡沫及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811375287.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN109517592B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂其超;邵溫琪;張娟;董朝霞;林梅欽;楊子浩;劉洋;鄭嶸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): C09K8/70
• 分類號(hào): C09K8/70;C09K8/68;C09K8/58;C09K8/518;C09K8/506;C09K8/52
• 代理公司: 11245 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 關(guān)暢;王春霞

本發(fā)明公開了一種油氣田用超高特征值三相煙道氣泡沫及其制備方法。所述三相煙道氣泡沫，由氣相、液相和固相制成；氣相為燃煤電廠產(chǎn)生的煙道氣；液相為表面活性劑、pH值調(diào)劑和無機(jī)鹽的水溶液；固相為粉煤灰和納米二氧化硅的復(fù)合物；泡沫特征值為90％～99％。本發(fā)明超高特征值三相煙道氣泡沫所使用的固相穩(wěn)泡劑為粉煤灰顆粒與納米二氧化硅顆粒的復(fù)配體系，不僅成本較低，而且可以在泡沫液膜上形成穩(wěn)固的固相顆粒吸附層，大幅減弱泡沫的液膜破裂、氣體擴(kuò)散和氣泡聚并等不穩(wěn)定特征，有效提高泡沫的穩(wěn)定性。本發(fā)明超高特征值三相煙道氣泡沫體系可適應(yīng)230℃高溫，且其穩(wěn)定性隨壓力升高而增強(qiáng)，具有良好的耐溫性和耐壓性，可適用于高溫高壓油氣層的開發(fā)作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油氣田用超高特征值三相煙道氣泡沫及其制備方法，屬于油氣田開發(fā)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

泡沫是一種被國(guó)內(nèi)外油氣田開發(fā)工業(yè)廣泛使用的作業(yè)流體，由于其具備獨(dú)特的氣液混合結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的液膜形態(tài)、可變的物性特征，在石油工程中發(fā)揮著不可替代的作用，并被評(píng)為高效智能流體。目前，泡沫幾乎被應(yīng)用到了油氣開發(fā)的全過程中，在鉆完井工程中，泡沫鉆井液、泡沫完井液、泡沫壓裂液已被成功應(yīng)用；在采油工程中，各類氮?dú)饧岸趸寂菽粦?yīng)用于調(diào)剖、堵水、驅(qū)油、酸化等作業(yè)，并不斷被證明其在提高采收率過程中的獨(dú)特作用；此外，泡沫也在沖砂、洗井、排液、誘噴等多種修井工藝中也發(fā)揮著突出優(yōu)勢(shì)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，油氣能源消耗日益增長(zhǎng)，油氣開發(fā)工業(yè)面臨更大的挑戰(zhàn)，特別是針對(duì)現(xiàn)階段東部各大老油田已進(jìn)入減產(chǎn)的特殊時(shí)期，中西部油田大規(guī)模開發(fā)持續(xù)加大，地面上荒漠、戈壁、高原環(huán)境面臨極度缺水、高材料成本、生態(tài)脆弱等問題，地下深井和超深井增多，高溫、超高溫等苛刻油氣藏環(huán)境增多，這也對(duì)各類油氣開采工藝提出了更高的要求。目前，傳統(tǒng)泡沫流體在新的油氣開發(fā)形式下面臨一些突出問題。首先，雖然泡沫中氣體的存在一定程度降低了用水量，但泡沫的特征值較低(約為50％～80％)，即液體在泡沫中占比較高，約為20％～50％。這就意味著泡沫作業(yè)過程中仍然會(huì)消耗不少的水資源，使其在極度缺水地區(qū)的應(yīng)用受到限制。例如在中國(guó)專利文件CN102766450B(申請(qǐng)?zhí)枺?01210290466.0)公開了一種煤層氣氮?dú)馀菽瓑毫岩杭捌渲苽浞椒ǎ撆菽庀嗪鸵合鄡上?，氣相是氮?dú)?，液相中起泡劑是由十二烷基硫酸鈉和N-(2-羥基丙基)全氟辛酰胺按質(zhì)量比8～10：1組成的復(fù)配體系，穩(wěn)泡劑為C16～C20烷基三甲基氯化銨，破膠劑是由過硫酸銨和亞硫酸鈉按質(zhì)量比1.0～2.0：1組成的氧化還原體系，液相為0.20～0.50wt％起泡劑、0.4～1.0wt％穩(wěn)泡劑、0.10～0.30wt％破膠劑的水溶液，氣液比為2～4：1體積比，相應(yīng)泡沫質(zhì)量為65％～80％，該泡沫壓裂液體系具有對(duì)煤層傷害小，濾失低，摩阻小，反排迅速和攜砂能力強(qiáng)的有點(diǎn)。然而，這一技術(shù)在應(yīng)用過程中，平均每注入2m³氣體要至少消耗1m³的水，在大規(guī)模泡沫壓裂中耗水量仍然較高，難以滿足缺水地區(qū)的壓裂要求。此外，泡沫中氣相所采用的氮?dú)庖矔?huì)進(jìn)一步增加泡沫的整體應(yīng)用成本，有必要為泡沫體系尋求一種的低成本的內(nèi)相氣體作為替代品。