本發明涉及一種抗剪切泡排組合物、泡排劑及其應用，屬于氣田開采。

背景技術：

1、目前，國內外已有數十種適用于不同儲層條件的泡排劑，而且絕大多數泡排劑受溫度影響性能變化較大，一般適用于溫度為90℃以下、礦化度為100000ppm、無h2s氣體以及凝析油含量不高的情況。隨著天然氣的不斷開發，高深氣井也越來越受重視，氣藏溫度更高，從而導致常規泡排劑的發泡性能和攜液性能大幅度降低，許多泡排劑在溫度大于120℃、礦化度大于100000ppm條件下產生的泡沫會在1-2min內完全消失，甚至不產生泡沫，嚴重制約了泡沫排水采氣在高溫氣井中的應用。

2、申請公布號為cn105086980a的中國發明專利文件公開了“一種用于深層氣井排水采氣的泡排劑及其制備方法”，其中，以重量百分比計，所述泡排劑的組成包括：兩性離子表面活性劑a?15-35％、兩性離子表面活性劑b10-30％、陰離子表面活性劑10-20％、氟碳表面活性劑0.1-2％、固態穩泡劑，余量為去離子水。該泡排劑在高溫、高礦化度條件下具有一定的起泡、穩泡和攜液性能，但從實施例中實驗結果看，攜液量普遍低于180ml，計算攜液率均小于90％。同時，泡排劑配方中使用到了氟碳表面活性劑，然而部分氟碳表面活性劑在油田化學劑中為限制使用化學劑，而且從內容描述可知，該泡排劑具有低毒性特征，重要的是氟碳表面活性劑的價格也比較昂貴，因此限制了技術的推廣應用。

3、公開文獻“適用于深層產水氣井的納米粒子泡排劑”中描述的泡排劑同樣存在氟碳表面活性劑，同樣存在限制使用和價格高限制推廣的問題。公開文獻“一種適用于高溫深層氣井排水的泡排劑”中描述的泡排劑采用了sds、bs、po復配，通過常規羅氏泡沫儀評價，對比了120℃老化前后的性能，但是高溫高壓條件的適應性并未給出，且對高礦化度、含凝析油等情況也并未評價，適應性未知。

4、因此，提供一種針對高溫氣井排水采氣用的耐高溫、耐高礦化度、成分簡單易得的泡排劑，還需同時考慮生產成本、推廣性等問題，已經成為本領域亟待解決的問題。

技術實現思路

1、本發明的第一個目的是提供一種抗剪切泡排組合物，以解決現有技術中面對高溫、高礦化度、高凝析油的氣井排水采氣時，泡排劑中通常含有氟碳表面活性劑導致泡排劑組成成分復雜、成本較高、有一定生物毒性，不利于大范圍推廣的問題。

2、本發明的第二個目的是提供一種抗剪切泡排劑，以解決現有技術中泡排劑在高溫深層含凝析油氣井應用時，不含氟碳表面活性劑的泡排劑適應性較差、排水效率較低的問題。

3、本發明的第三個目的是提供抗剪切泡排組合物或抗剪切泡排劑在天然氣井泡沫排水采氣中的應用，以解決現有技術中泡排劑在高溫深層含凝析油氣井應用時，泡排劑中通常含有氟碳表面活性劑導致泡排劑組成成分復雜、成本較高、有一定生物毒性，不利于大范圍推廣的問題。

4、為了實現上述目的，本發明中一種抗剪切泡排組合物的技術方案是：

5、一種抗剪切泡排組合物，所述抗剪切泡排組合物由主劑、增稠劑和穩定劑組成；所述主劑由第一兩性離子表面活性劑和第二離子表面活性劑組成；所述第一兩性離子表面活性劑占主劑質量的70-80％；所述增稠劑用量為主劑質量的0.2-0.4％；所述穩定劑用量為主劑質量的0.06-0.1％；所述第一兩性離子表面活性劑為椰油酰胺丙基甜菜堿；所述第二離子表面活性劑為十二烷基二甲基氧化胺。

6、上述技術方案的有益效果在于：本發明選擇椰油酰胺丙基甜菜堿和十二烷基二甲基氧化胺兩種兩性離子表面活性劑為主劑，搭配以增稠劑和穩定劑構成抗剪切泡排組合物，具有組成成分簡單、易得、成本較低的優勢，在面對高溫、高礦化度、高凝析油的氣井排水采氣時，在不含有氟碳表面活性劑情況下，也能保持較高發泡和穩泡能力及優異的攜液率。通過實驗證明由本發明抗剪切泡排組合物制備的泡排劑具有起泡和攜液能力強的優點，同時具有優異清潔度，良好的抗低溫能力和流動性，滿足不同加注工藝的要求，尤其適用于高溫深層氣井泡沫排水采氣。

7、其中，椰油酰胺丙基甜菜堿和十二烷基二甲基氧化胺具有良好起泡和穩泡的效果，而且同時含有陽離子基團和陰離子基團，溶解度受電介質和溶液ph值范圍限制較小，在地層中受到高礦化度和凝析油的影響也較小。由固態穩泡劑和大分子穩泡劑組成的穩泡劑與選擇的主劑發揮協同作用，使泡排劑中的分子密集排列，增強了產生泡沫的強度和彈性，減少高溫深層氣井中高溫下分子劇烈布朗運動產生的離散作用，進一步增強泡排劑的穩泡能力。

8、作為進一步地改進，所述穩定劑由硅酸鎂鋰和葡萄糖酸鈉組成；所述硅酸鎂鋰和葡萄糖酸鈉的質量比為1：(1～1.1)。

9、上述技術方案的有益效果在于：硅酸鎂鋰形成一定的空間壁壘網絡結構，增大氣泡的剛性；葡萄糖酸鈉與椰油酰胺丙基甜菜堿和十二烷基二甲基氧化胺在溶液表面發生強相互作用，提高了表面黏度及泡沫中兩表面間的體積排斥效應，提高了泡沫的穩定性。兩種類型的穩定劑相互配合能顯著提高泡排劑泡沫的穩定性，進而增加攜液量。

10、作為進一步地改進，所述增稠劑由聚乙二醇2000和羥丙基β環糊精組成；所述聚乙二醇2000和羥丙基β環糊精的質量比為1：(1～1.1)。

11、上述技術方案的有益效果在于：聚乙二醇2000具有良好的溶解性能，對熱、酸、堿穩定，并具有良好的吸濕性、潤滑性、增粘性，可有效提高泡排劑的粘度和抗剪切能力，以提高泡沫液膜的強度，進一步提高泡沫的穩定性；環糊精具有增稠作用，同時還具有很強的穩定性能。兩種增稠劑相互配合，能有效提高泡排劑的穩定性，同時極大程度上降低生產成本。

12、為了實現上述目的，本發明中一種抗剪切泡排劑的技術方案是：

13、一種抗剪切泡排劑，包括抗剪切泡排組合物和水。

14、上述技術方案的有益效果在于：本發明采用疏水鏈長度適宜的、親水基團水化能力強且耐高溫的兩性離子表面活性劑椰油酰胺丙基甜菜堿和十二烷基二甲基氧化胺與穩定劑和增稠劑進行復配，充分發揮協同效應與位置適應性，獲得起泡性與穩泡性較好的抗剪切泡排劑。經實驗驗證，本發明的抗剪切泡排劑在溫度為130℃、礦化度為200000ppm、凝析油含量為20％(液體中凝析油體積濃度)、甲醇含量為20％(液體中甲醇體積濃度)的條件下具有較高的起泡性、穩泡性與攜液率。在壓力為3mpa、10mpa，溫度130℃條件下，攜液率均達到95％以上。

15、作為進一步地改進，所述抗剪切泡排組合物中的第一兩性離子表面活性劑占抗剪切泡排劑的重量百分比為59?-71％。

16、作為進一步地改進，所述抗剪切泡排劑包括防凍劑。

17、上述技術方案的有益效果在于：將防凍劑加入到本發明的泡排劑中，在不影響泡排劑起泡、穩泡能力的同時，還使泡排劑具有良好的抗凍性，在-18℃條件下冷凍24h后仍為可流動液體，可以良好地適應北方冬季藥劑順利加注，進一步擴大了泡排劑實際應用的地理范圍。

18、優選地，所述防凍劑為甲醇。

19、作為進一步地改進，所述防凍劑用量為主劑質量的0-5％。

20、為了實現上述目的，本發明中抗剪切泡排組合物或抗剪切泡排劑在天然氣井泡沫排水采氣中的應用的技術方案是：

21、一種抗剪切泡排組合物或抗剪切泡排劑在天然氣井泡沫排水采氣中的應用。

22、上述技術方案的有益效果在于：本發明的抗剪切泡排劑在面對高溫、高礦化度、高凝析油的氣井排水采氣時，在不含有氟碳表面活性劑情況下，也能保持較高發泡和穩泡能力及優異的攜液率。同時所有組成成分與人體相容性好，生物毒性小，易生物降解，對儲層和地層的影響小。

23、與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

24、本發明的抗剪切泡排劑具有起泡和攜液能力強的優點，同時具有優異清潔度，良好的抗低溫能力和流動性，滿足不同加注工藝的要求，尤其適用于高溫深井泡沫排水采氣。在溫度為130℃、礦化度為200000ppm、凝析油含量為20％(液體中凝析油體積濃度)、甲醇含量為20％(液體中甲醇體積濃度)的條件下具有較高的起泡性、穩泡性與攜液率。在壓力為3mpa、10mpa，溫度130℃條件下，攜液率均達到95％以上。本發明的抗剪切泡排劑具有適應性強，在高溫、高礦化度、高凝析油、含甲醇的地層水中，即使不含有氟碳表面活性劑，依然具有起泡力強、穩定性好、攜液量大的性能優點。在抗剪切泡排劑加入防凍劑后，在不影響泡排劑起泡、穩泡能力的同時，還具有良好的抗凍性，在-18℃條件下冷凍24h后仍為可流動液體，可以良好地適應北方冬季藥劑順利加注，進一步擴大了泡排劑實際應用的地理范圍。