[發(fā)明專利]一種用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910322820.5
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN111821722B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹光強;李楠;田偉;王浩宇;王云;張義;李雋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01D19/04
• 分類號: B01D19/04
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;任默聞

本發(fā)明公開了一種用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑及其制備方法。本發(fā)明提供了一種用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑，按重量份數(shù)計，其包括如下原料組分：二甲基硅油12～22份；改性二氧化硅納米顆粒1～4份；固化劑72～76份；乳化劑1～4份。本發(fā)明還提供了一種制備該用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑的方法，包括如下步驟：1)將二甲基硅油和改性二氧化硅納米顆粒混合，加熱并攪拌，冷卻至預(yù)定溫度，得到消泡劑主體；2)將固化劑加熱至熔化，與乳化劑和步驟1)制得的消泡劑主體混合，恒溫攪拌，得到用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑。該用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑消泡和抑泡能力強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣開采技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著氣田開采的持續(xù)進行，地層出水也逐漸增加，在開采中后期采取泡沫排水采氣工藝已經(jīng)成為保障持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)必不可少的工藝。泡沫排水工藝末端的一個重要環(huán)節(jié)是消除泡沫，保證氣水分離，如果泡沫消除不徹底，會造成許多不利影響，例如影響儀表計量，增加管輸壓力，增壓機內(nèi)進入泡沫熄火、脫水撬內(nèi)進入泡沫結(jié)鹽等。目前現(xiàn)場應(yīng)用的消泡劑多以乳液型有機硅消泡劑為主，加注工藝大同小異，大體上是將消泡劑乳化液根據(jù)泡排劑的用量按比例稀釋后，通過消泡撬、消泡罐泵注或者利用平衡罐進行連續(xù)加注，加注位置一般設(shè)定在進集氣站之前的管匯處，也可以在單井井口處邊注邊消。

各大氣田根據(jù)自身的特殊狀況，消泡劑的加注工藝有局部改進創(chuàng)新。盡管采取了各種措施，乳液型消泡劑在使用過程中仍然存在諸多問題，具體表現(xiàn)以下幾個方面：(1)消泡效果起伏不定；(2)乳液消泡劑稀釋后的穩(wěn)定性不強；(3)乳液消泡劑注入成本高；(4)包裝、運輸成本較高。針對以上問題，近年來逐漸形成了固體消泡技術(shù)，但現(xiàn)有固體消泡劑存在消泡效果差，成本高等問題，效果不理想。

因此，本發(fā)明提供了一種用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑及其制備方法，以解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑。該納米固體消泡劑用于出水氣井采用泡沫排水采氣工藝后，返出地面的泡沫在進入分離器之前的消泡工作，以確保井筒返出的泡沫在分離器之前消除干凈，不對后續(xù)流程和設(shè)備造成損害。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑的制備方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種用于氣井泡沫排水采氣的納米固體消泡劑，按重量份數(shù)計，包括如下原料組分：

本發(fā)明中，二甲基硅油作為納米固體消泡劑的主體成分，為消泡和抑泡主體；改性二氧化硅納米顆粒為消泡和抑泡高效助劑，用于增強消泡劑的總體性能；固化劑用于將二甲基硅油與改性二氧化硅納米顆粒形成的液體消泡劑固化，形成固體消泡劑；由于本發(fā)明中消泡劑的主體成分為二甲基硅油，其不溶于水，因此添加了乳化劑，其中乳化劑的作用主要是將二甲基硅油乳化，以便在消泡過程中分散到液相和泡沫中去，達到最優(yōu)的消泡效果。

優(yōu)選地，所述改性二氧化硅納米顆粒為聚二甲基硅氧烷修飾的納米二氧化硅顆粒。本發(fā)明通過選擇聚二甲基硅氧烷對納米二氧化硅顆粒進行修飾，改變納米二氧化硅顆粒的表面性質(zhì)，獲得具備強疏水性的納米顆粒；借助該疏水型納米顆粒的針尖和滲透作用，與二甲基硅油進行復合，降低二甲基硅油在泡膜的進入能壘和進入深度，充分發(fā)揮二者的協(xié)同作用，減小消泡過程中建立油橋的阻力，大幅提高二甲基硅油的消泡效率；同時，在消泡過程中這種疏水型的納米顆粒也會被氣泡液膜上的表面活性劑快速吸收，在液膜上形成表面活性劑消耗點，迅速降低局部表面張力，產(chǎn)生收縮力破裂氣泡；另外，當疏水顆粒被二甲基硅油完全潤濕時，液膜與油滴的臨界接觸角將變小，使得液膜更容易被破壞，從而加速泡沫破滅。

優(yōu)選地，所述聚二甲基硅氧烷修飾的納米二氧化硅顆粒由如下原料組分制得，按重量份數(shù)計：