本发明涉及一种防冻发泡剂及其制备方法。
背景技术：
气井在正常生产时，液体以液滴的形式由气体携带到地面，气体呈连续相而液体呈非连续相，而当气相流速太低，不能提供足够的能量使井筒中的液体连续流出井口时，液体将与气流呈反方向流动并积存于井底，气井中将存在积液并逐渐聚集。泡沫排水采气工艺是针对产水气田开发而研究的一项助采工艺技术，该工艺的主要原理是将起泡剂(表面活性剂)注入井底，借助于天然气流的搅拌，与井底积液充分接触，产生大量较稳定的低密度含水泡沫，泡沫将井底积液携带到地面，从而达到排水采气的目的。
然而水的冰点为0℃，将表面活性剂的水溶液灌入气井时，由于地底温度偏低，存在水溶液结冰的情况，造成无法正常发泡。
技术实现要素：
本发明的第一目的是提供一种防冻发泡剂，降低发泡剂在使用过程中的结冰可能性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种防冻发泡剂，按质量百分比计，包括以下组分：33％的乙二醇、2～4％的甘油、2～4％的dmf、1.5～2.0％的三乙醇胺、0.08～0.12％的羧甲基纤维素钠、0.1～0.2％的c-nmf的线性四聚体、0.1～0.2％的金属有机框架材料mof-5、24～27％的peo-ppo-peo三嵌段共聚物和5～7％的聚氧乙烯蓖麻油，余量为去离子水。
进一步优选为：按质量百分比计，包括以下组分：33％的乙二醇、3％的甘油、3％的dmf、1.8％的三乙醇胺、0.10％的羧甲基纤维素钠、0.16％的c-nmf的线性四聚体、0.16％的金属有机框架材料mof-5、25％的peo-ppo-peo三嵌段共聚物和6％的聚氧乙烯蓖麻油，余量为去离子水。
本发明的第二目的是提供一种防冻发泡剂的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种防冻发泡剂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的乙二醇、甘油、dmf、三乙醇胺、peo-ppo-peo三嵌段共聚物、聚氧乙烯蓖麻油和去离子水混合并分散均匀，加入配方量的羧甲基纤维素钠、c-nmf的线性四聚体和金属有机框架材料mof-5，搅拌分散均匀得到溶液，过滤取滤液；将滤液以45～55℃/hr的升温速率使其自室温升高至85～95℃并保温1～2hr，再以45～55℃/hr的降温速率使其降温至-65～-55℃并保温1～2hr，再以45～55℃/hr的升温速率升温至室温并保温1～2hr，再次过滤，滤液即为一种防冻发泡剂。
进一步优选为：包括以下步骤：将配方量的乙二醇、甘油、dmf、三乙醇胺、peo-ppo-peo三嵌段共聚物、聚氧乙烯蓖麻油和去离子水混合并分散均匀，加入配方量的羧甲基纤维素钠、c-nmf的线性四聚体和金属有机框架材料mof-5，搅拌分散均匀得到溶液，过滤取滤液；将滤液以50℃/hr的升温速率使其自室温升高至90℃并保温1.5hr，再以50℃/hr的降温速率使其降温至-60℃并保温1.5hr，再以50℃/hr的升温速率使其升温至室温并保温1.5hr，再次过滤，滤液即为一种防冻发泡剂；
按质量百分比计，所述一种防冻发泡剂包括以下组分：33％的乙二醇、3％的甘油、3％的dmf、1.8％的三乙醇胺、0.10％的羧甲基纤维素钠、0.16％的c-nmf的线性四聚体、0.16％的金属有机框架材料mof-5、25％的peo-ppo-peo三嵌段共聚物和6％的聚氧乙烯蓖麻油，余量为去离子水。
综上所述，本发明具有以下有益效果：降低水冰点至-42～-45℃，降低发泡剂在使用过程中的结冰可能性，适用于更宽广的环境温度，适用性更广；发泡能力和携液量均明显优于现有技术，特别时在低温情况下。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。
除非特殊注明，本申请的室温指的是环境温度，为20～30℃。
实施例1：一种防冻发泡剂，其通过以下步骤制备：将乙二醇、甘油、dmf、三乙醇胺、peo-ppo-peo三嵌段共聚物(f127型)、聚氧乙烯蓖麻油和去离子水混合并分散均匀，加入羧甲基纤维素钠、c-nmf(即顺式n-甲基甲酰胺)的线性四聚体和金属有机框架材料mof-5，搅拌分散均匀得到溶液，过滤取滤液；将滤液以50℃/hr的升温速率使其自室温升高至90℃并保温1.5hr，再以50℃/hr的降温速率使其降温至-60℃并保温1.5hr，再以50℃/hr的升温速率使其升温至室温并保温1.5hr，再次过滤，滤液即为一种防冻发泡剂。
按质量百分比计，该一种防冻发泡剂包括以下组分：33％的乙二醇、3％的甘油、3％的dmf、1.8％的三乙醇胺、0.10％的羧甲基纤维素钠、0.16％的c-nmf的线性四聚体、0.16％的金属有机框架材料mof-5、25％的peo-ppo-peo三嵌段共聚物(f127型)和6％的聚氧乙烯蓖麻油，余量为去离子水。
实施例2：一种防冻发泡剂，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，该一种防冻发泡剂包括以下组分：33％的乙二醇、2％的甘油、2％的dmf、1.5％的三乙醇胺、0.08％的羧甲基纤维素钠、0.1％的c-nmf的线性四聚体、0.1％的金属有机框架材料mof-5、24％的peo-ppo-peo三嵌段共聚物(f127型)和5％的聚氧乙烯蓖麻油，余量为去离子水。
实施例3：一种防冻发泡剂，与实施例1的不同之处在于，按质量百分比计，该一种防冻发泡剂包括以下组分：33％的乙二醇、4％的甘油、4％的dmf、2.0％的三乙醇胺、0.12％的羧甲基纤维素钠、0.2％的c-nmf的线性四聚体、0.2％的金属有机框架材料mof-5、27％的peo-ppo-peo三嵌段共聚物(f127型)和7％的聚氧乙烯蓖麻油，余量为去离子水。
实施例4：一种防冻发泡剂，与实施例1的不同之处在于，该一种防冻发泡剂通过以下步骤制备：将配方量的乙二醇、甘油、dmf、三乙醇胺、peo-ppo-peo三嵌段共聚物(f127型)、聚氧乙烯蓖麻油和去离子水混合并分散均匀，加入配方量的羧甲基纤维素钠、c-nmf的线性四聚体和金属有机框架材料mof-5，搅拌分散均匀得到溶液，过滤取滤液；将滤液以45℃/hr的升温速率使其自室温升高至85℃并保温2hr，再以45℃/hr的降温速率使其降温至-55℃并保温2hr，再以45℃/hr的升温速率升温至室温并保温2hr，再次过滤，滤液即为一种防冻发泡剂。
实施例5：一种防冻发泡剂，与实施例1的不同之处在于，该一种防冻发泡剂通过以下步骤制备：将配方量的乙二醇、甘油、dmf、三乙醇胺、peo-ppo-peo三嵌段共聚物(f127型)、聚氧乙烯蓖麻油和去离子水混合并分散均匀，加入配方量的羧甲基纤维素钠、c-nmf的线性四聚体和金属有机框架材料mof-5，搅拌分散均匀得到溶液，过滤取滤液；将滤液以55℃/hr的升温速率使其自室温升高至95℃并保温1hr，再以55℃/hr的降温速率使其降温至-65℃并保温1hr，再以55℃/hr的升温速率升温至室温并保温1hr，再次过滤，滤液即为一种防冻发泡剂。
实施例6：一种防冻发泡剂，与实施例1的不同之处在于，该一种防冻发泡剂通过以下步骤制备：将配方量的乙二醇、甘油、dmf、三乙醇胺、peo-ppo-peo三嵌段共聚物(f127型)、聚氧乙烯蓖麻油、羧甲基纤维素钠、c-nmf的线性四聚体、金属有机框架材料mof-5和去离子水混合，搅拌分散均匀得到溶液，即为一种防冻发泡剂。
冰点测试
1、测试样品：实施例1-6以及对照品1-2。
对照品1：防冻液，通过将33wt％的乙二醇和67wt％的去离子水混合而成。
对照品2：一种防冻发泡剂，参照cn1277238a的实施例1制备。
2、测试内容：参照国家石油化工行业标准sh/t0090《发动机冷却液冰点测定法》测试样品的冰点。
3、测试结果：如表1所示。表1显示：对照品1仅含水和乙二醇，冰点测试发现对照品1的冰点为-18℃；相比对照品1，实施例1-6含有特定比例的甘油、dmf、三乙醇胺、羧甲基纤维素钠、c-nmf的线性四聚体、金属有机框架材料mof-5、peo-ppo-peo三嵌段共聚物和聚氧乙烯蓖麻油，实施例1-6的冰点自-18℃下降至-42～-45℃，下降较为明显，其使用环境更为广泛，抗冻能力更强，明显优于现有技术(对照品2)。
表1冰点测试结果
二、发泡能力和携液量测试
1、测试样品：实施例1-6以及对照品1。
对照品2：一种防冻发泡剂，参照cn1277238a的实施例1制备。
2、测试内容：
(1)发泡能力
参考标准：gb-t7462-1994《表面活性剂发泡力的测定改进ress-miles法》、gb-t13173.6-1991《洗涤剂发泡力的测定》、sy-t6465-2000《泡沫排水采气用发泡剂评价方法》。
评价方法：在一定温度条件下，将200ml试液从90cm高度倾注到刻度量筒底部50ml相同试液的表面后，测量试液倒完瞬间的泡沫高度，即为该样品的发泡能力。
(2)携液量
参考标准：sy-t5761-1995《排水采气用发泡剂ct5-2》、sy-t6465-2000《泡沫排水采气用发泡剂评价方法》。
评价方法：将配置好的200ml溶液倒入发泡管中，以0.05mpa的压力、290ml/min的流速向发泡管中通入氮气，测量15min后泡沫携出液体(油和水)的体积v，即为该发泡剂的携液量。
3、测试结果：如表2所示。表2显示：相比对照品2，实施例1-6在常温和低温下的发泡能力和携液量均较大。
表2发泡能力和携液量结果
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。