一种抗菌可降解助排剂及其制备方法与流程

本发明涉及助排剂，具体涉及一种抗菌可降解助排剂及其制备方法。

背景技术：

1、常规泡沫排水采气主要利用表面活性剂遇水起泡，进而降低井筒流体密度来实现排水采气，但在实际运行过程中存在以下问题：

2、1、当气井存在严重积液或加入起泡剂浓度不合理时，从油套环空加入的起泡剂不能及时与井底积液形成泡沫而被带出井筒，长时间滞留井筒的泡排剂会发生变质，堵塞地层或井筒。

3、2、气井加入起泡剂后，会在地面形成大量稳定的泡沫，需要加入消泡剂及时消泡，一旦不及时，会引起三甘醇引起泛塔。

4、3、由于北方冬季温度较低，冬季加入泡排剂后，气井极容易发生井筒及地面管线冻堵，影响气井开井时率。

5、4、当地面采气管线存在大量泡沫时，流动阻力增大，再加上站内属于中高压集气，极易出现站内无瞬时现象。

6、5、加入泡排剂后，泡沫何时开始、何时终止很难确定，所以需要提前、推后加入消泡剂时间，加大了成本的支出。

7、6、如果消泡不彻底，大量泡沫进入压力容器后，由于泡沫内外压力不一致，泡沫一旦破碎，会产生“爆破力”，存在安全隐患。

8、7、部分井站无消泡工艺，但气井积液严重，急需开展排水。

9、8、长时间加入泡排剂，易出现钙垢、镁垢现象，致使储层污染。

10、9、需按一定比例将起泡剂与水复配才可加注，增加了成本支出。

11、10、泡沫一旦进入地面仪表，极易导致数据不准及仪表损坏。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种抗菌可降解助排剂及其制备方法，制备方便、原料简单，助排剂体系的性能稳定。季铵盐乳化剂和纳米乳液的混合复配产生协同作用，使液体表面的疏水链排列更为紧密，使助排剂体系具有低表面张力(25℃，小于等于15mn/m)和低界面张力(25℃，与煤油的界面张力小于等于0.8mn/m)。制得的抗菌可降解助排剂与压裂液具有良好的配伍性能，复配后不会影响压裂液自身性能。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种抗菌可降解助排剂，包括以下原料：纳米乳液、季铵盐乳化剂、聚乳酸钠、聚乙烯醇、复合盐和水。

4、作为本发明的进一步改进，由原料按重量份制备而成：纳米乳液10-20份、季铵盐乳化剂5-7份、聚乳酸钠3-5份、聚乙烯醇4-8份、复合盐2-4份和水50-70份。

5、作为本发明的进一步改进，所述季铵盐乳化剂选自十八烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、双十八烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种。

6、作为本发明的进一步改进，所述季铵盐乳化剂为十八烷基三甲基溴化铵和双十八烷基二甲基氯化铵的组合物，质量比为3-5:1。

7、作为本发明的进一步改进，所述纳米乳液的制备方法如下：将亲水乳化剂和亲油乳化剂加入油相中，加热搅拌，滴加蒸馏水，乳化，制得纳米乳液。

8、作为本发明的进一步改进，所述亲水乳化剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的至少一种；所述亲油乳化剂选自司盘-20、司盘40、司盘-60、司盘-80中的至少一种，优选地，所述亲水乳化剂为吐温-80，所述亲油乳化剂为司盘-20。

9、作为本发明的进一步改进，所述油相选自正己烷、环己烷、石油醚、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯中的至少一种，所述亲水乳化剂、亲油乳化剂和油相的质量比为5-7:2：100-120。

10、作为本发明的进一步改进，所述加热至温度为60-70℃，所述蒸馏水的添加量为油相的3-4倍质量，所述乳化的条件为12000-15000r/min，时间为3-5min。

11、作为本发明的进一步改进，所述复合盐为氯化钠和氯化钾的混合物，质量比为2-4:1。

12、本发明进一步保护一种上述抗菌可降解助排剂的制备方法，包括以下步骤：将复合盐加入水中，加热至40-50℃，加入聚乳酸钠、聚乙烯醇和季铵盐乳化剂，搅拌混合均匀，与纳米乳液混合，制得抗菌可降解助排剂。

13、本发明具有如下有益效果：本发明抗菌可降解助排剂的制备方便、原料简单，助排剂体系的性能稳定。季铵盐乳化剂和纳米乳液的混合复配产生协同作用，使液体表面的疏水链排列更为紧密，使助排剂体系具有低表面张力(25℃，小于等于15mn/m)和低界面张力(25℃，与煤油的界面张力小于等于0.8mn/m)。制得的抗菌可降解助排剂与压裂液具有良好的配伍性能，复配后不会影响压裂液自身性能。

14、十八烷基三甲基溴化铵和双十八烷基二甲基氯化铵两者之间具有协同增效的作用，能明显提高表面性能，提高抗菌效果，在酸性和碱性溶液中都能解离为带正电的长链阳离子，其杀菌高效，广谱抗菌，低毒，不受ph值的变化和硬度的影响，对粘液层有较强的剥离分离作用，有很好的分散和杀菌性能，兼有一定的缓释作用。

15、本发明制备的纳米乳液作为表面活性剂载体，成功制备了一种具有低表面张力、抗吸附特性且长期稳定的优良助排剂，抗吸附性能显著，亲水乳化剂吐温-80和亲油乳化剂司盘-20之间具有协同增效的作用，吐温-80为一种亲水乳化剂，是一种水包油型乳化剂，司盘-20为一种亲油乳化剂，是一种油包水型乳化剂，协同作用下在含有油和水的乳液中形成极小的纳米乳液并保持稳定，两者协同作用下进一步降低了助排剂的表面张力。

16、季铵盐乳化剂不仅可以降低助排剂的表面张力，还具有很好的抗菌效果，在复合盐的协同作用下，复合盐能够在改善乳化效果的同时，使得细菌细胞脱水死亡，使得该助排剂具有较好的抗菌抑菌性能。

17、本发明添加的聚乳酸钠和聚乙烯醇改进了助排剂的表面性能，同时，提高了助排剂的可降解性能，制得的助排剂具有良好的可降解性能。

技术特征：

1.一种抗菌可降解助排剂，其特征在于，包括以下原料：纳米乳液、季铵盐乳化剂、聚乳酸钠、聚乙烯醇、复合盐和水。

2.根据权利要求1所述抗菌可降解助排剂，其特征在于，由原料按重量份制备而成：纳米乳液10-20份、季铵盐乳化剂5-7份、聚乳酸钠3-5份、聚乙烯醇4-8份、复合盐2-4份和水50-70份。

3.根据权利要求1所述抗菌可降解助排剂，其特征在于，所述季铵盐乳化剂选自十八烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、双十八烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、双十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种。

4.根据权利要求3所述抗菌可降解助排剂，其特征在于，所述季铵盐乳化剂为十八烷基三甲基溴化铵和双十八烷基二甲基氯化铵的组合物，质量比为3-5:1。

5.根据权利要求1所述抗菌可降解助排剂，其特征在于，所述纳米乳液的制备方法如下：将亲水乳化剂和亲油乳化剂加入油相中，加热搅拌，滴加蒸馏水，乳化，制得纳米乳液。

6.根据权利要求5所述抗菌可降解助排剂，其特征在于，所述亲水乳化剂选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的至少一种；所述亲油乳化剂选自司盘-20、司盘40、司盘-60、司盘-80中的至少一种，优选地，所述亲水乳化剂为吐温-80，所述亲油乳化剂为司盘-20。

7.根据权利要求5所述抗菌可降解助排剂，其特征在于，所述油相选自正己烷、环己烷、石油醚、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯中的至少一种，所述亲水乳化剂、亲油乳化剂和油相的质量比为5-7:2：100-120。

8.根据权利要求5所述抗菌可降解助排剂，其特征在于，所述加热至温度为60-70℃，所述蒸馏水的添加量为油相的3-4倍质量，所述乳化的条件为12000-15000r/min，时间为3-5min。

9.根据权利要求1所述抗菌可降解助排剂，其特征在于，所述复合盐为氯化钠和氯化钾的混合物，质量比为2-4:1。

10.一种如权利要求1-9任一项所述抗菌可降解助排剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将复合盐加入水中，加热至40-50℃，加入聚乳酸钠、聚乙烯醇和季铵盐乳化剂，搅拌混合均匀，与纳米乳液混合，制得抗菌可降解助排剂。

技术总结
本发明提出了一种抗菌可降解助排剂及其制备方法，属于助排剂技术领域。由原料按重量份制备而成：纳米乳液10‑20份、季铵盐乳化剂5‑7份、聚乳酸钠3‑5份、聚乙烯醇4‑8份、复合盐2‑4份和水50‑70份。本发明抗菌可降解助排剂的制备方便、原料简单，助排剂体系的性能稳定。季铵盐乳化剂和纳米乳液的混合复配产生协同作用，使液体表面的疏水链排列更为紧密，使助排剂体系具有低表面张力(25℃，小于等于15mN/m)和低界面张力(25℃，与煤油的界面张力小于等于0.8mN/m)。制得的抗菌可降解助排剂与压裂液具有良好的配伍性能，复配后不会影响压裂液自身性能。

技术研发人员：王鹏祥,吴安林,吴越,于世虎,孙亚东,陈星宇,蒋琪,李嘉,李建忠,张晓虎
受保护的技术使用者：四川川庆井下科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13