一种泡沫排水剂及制备方法和应用技术领域
本发明属于石油天然气井采收技术领域，具体涉及一种泡沫排水剂及制备方法和
应用，用于含高矿化度、高凝析油及高甲醇产水气井排液求产作业。
背景技术
泡沫排水剂因成本低、投资小、见效快，是低压气井低成本开发常用的措施之一，
通过将泡排剂溶液采用一定的方式注入生产井，在井筒内天然气气流的扰动作用下，与井
筒积液充分混合，产生大量泡沫，并借助生产井自身能量将井筒积液有效携带至地面，以降
低井底回压，提高生产压差，进而使得气井得以恢复正常生产，达到疏导气水通道实现稳产
增产的目的。
关于泡沫排水剂，国内外均进行了大量研究，形成的主要有两性表面活性剂类、高
分子聚合物类、阴离子表面活性剂类、非离子表面活性剂类、复合型泡排剂。产品性能也在
不断改进，从单一起泡功能，发展到兼有减阻、缓蚀、防垢等功能，分别适合于不同类型的积
液气藏，但是大多适用于矿化度100000mg/L、凝析油或甲醇在20％以下的气井。随着天然气
井的不断开发，常规泡沫排水剂的效果无法满足越来越苛刻的现场要求。基于这一问题，进
行极端环境用泡沫排水剂的开发。
发明内容
本发明的目的是解决部分极端环境下产水气井的排水采气问题，实现天然气田的
高效、持续、稳定、均衡开发。
为此，本发明提供了一种泡沫排水剂，由以下质量百分比的组分配制而成：甜菜碱
15～30％，氧化胺25～50％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐5～15％，烷基糖苷1～4％，余量为
水。
所述甜菜碱为十二烷基磺基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜
碱中的一种。
所述氧化胺为月桂酰胺丙基氧化胺、十二烷基二甲基氧化胺、月桂基二甲基氧化
胺中的一种。
所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚
硫酸钾，所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐相对分子量在1000～5000。
所述烷基糖苷中的烷基碳数为C8-C10或C12-C14。
本发明还提供了一种泡沫排水剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)量取配方量的水、甜菜碱、氧化胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐及烷基糖苷；
步骤2)将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐溶解于水中，边搅拌边加入甜菜碱，之后加入
氧化胺，搅拌均匀后加入烷基糖苷，充分搅拌均匀即得。
本发明还提供了一种泡沫排水剂的应用，所述泡沫排水剂用于天然气井排液求
产，用于凝析油含量高达50％或甲醇高达30％或矿化度高达350000mg/L的情况下。
泡沫排水剂的应用过程如下：
A、施工前测算井底液量；
B、将泡沫排水剂与水按照1:5～1:10的质量比进行稀释，在300r/min下搅拌至均
匀；
C、使用柱塞泵将稀释后的泡沫排水剂从油套环空注入井底，注入溶液中的泡沫排
水剂质量与井底液量的质量比为0.3～1.0％；
D、关井1～5h后，打开井口进行天然气井排液求产。
本发明的有益效果是：
本发明提供的这种泡沫排水剂通过将不同类型、不同官能团结构的表面活性剂复
配，产生特殊的协同效应，形成了较紧密的定向分子排列，增强泡沫的致密性和稳定性，提
高泡沫的性能，抗凝析油高达50％，抗甲醇高达30％，抗矿化度高达350000mg/L，携液能力
在70％以上，表面张力在28mN/m以下，解决了极端环境下常规泡沫排水剂起泡难，泡沫稳定
性差及携液量低的问题，与地层流体配伍性良好，实现极端环境下产水气井的高效、持续、
稳定、均衡开发，该研究成果具有显著的经济效益及良好的推广应用前景。
下面将做进一步详细说明。
具体实施方式
本发明提供了一种泡沫排水剂，由以下质量百分比的组分配制而成：甜菜碱15～
30％，氧化胺25～50％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐5～15％，烷基糖苷1～4％，余量为水。
实施例1：
本实施例提供了一种泡沫排水剂(代号PPJ-1)，由以下质量百分比的组分配制而
成：甜菜碱30％，氧化胺30％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐15％，烷基糖苷4％，水21％。
本实施例中甜菜碱为椰油酰胺丙基甜菜碱，氧化胺为月桂酰胺丙基氧化胺，脂肪
醇聚氧乙烯醚硫酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，烷基糖苷中烷基碳为C8-C10。
制备过程：
步骤1)量取配方量的水、甜菜碱、氧化胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐及烷基糖苷；
步骤2)将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐溶解于水中，边搅拌边加入甜菜碱，之后加入
氧化胺，搅拌均匀后加入烷基糖苷，充分搅拌均匀即得。
实施例2：
本实施例提供了一种泡沫排水剂(代号PPJ-2)，由以下质量百分比的组分配制而
成：甜菜碱15％，氧化胺45％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐10％，烷基糖苷2％，水28％。
本实施例中的甜菜碱为十二烷基磺基甜菜碱，氧化胺为月桂酰胺丙基氧化胺，脂
肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钾，烷基糖苷中烷基碳为C12-C14。制备过
程参照实施例1。
实施例3：
本实施例提供了一种泡沫排水剂(代号PPJ-3)，由以下质量百分比的组分配制而
成：甜菜碱28％，氧化胺42％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐12％，烷基糖苷1％，水17％。
本实施例中的甜菜碱为月桂酰胺基丙基甜菜碱，氧化胺为十二烷基二甲基氧化
胺，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，烷基糖苷中烷基碳为C12-C14。
制备过程参照实施例1。
实施例4：
本实施例提供了一种泡沫排水剂(代号PPJ-4)，由以下质量百分比的组分配制而
成：甜菜碱21％，氧化胺50％，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐5％，烷基糖苷2％，水22％。
本实施例中的甜菜碱为月桂酰胺基丙基甜菜碱，氧化胺为月桂基二甲基氧化胺，
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钾，烷基糖苷中烷基碳为C8-C10。制备
过程参照实施例1。
实施例5：
本实施例提供了一种泡沫排水剂的应用，所述泡沫排水剂用于天然气井排液求
产，用于凝析油含量高达50％或甲醇高达30％或矿化度高达350000mg/L的情况下。
泡沫排水剂的应用过程如下：
A、施工前测算井底液量；
B、将泡沫排水剂与水按照1:5～1:10的质量比进行稀释，在300r/min下搅拌至均
匀；
C、使用柱塞泵将稀释后的泡沫排水剂从油套环空注入井底，注入溶液中的泡沫排
水剂质量与井底液量的质量比为0.3～1.0％；
D、关井1～5h后，打开井口进行天然气井排液求产。
实施例6：
本实施例针对上述实施例1～实施例4提供的泡沫排水剂(代号PPJ-1至代号PPJ-
4)进行发泡能力、稳泡能力、携液能力、表面张力及与地层流体的配伍性评价。
泡沫排水剂的发泡能力、稳泡能力测定采用Ross-Miles法进行：90℃下，将
200mL0.3～1.0％泡沫排水剂溶液置于罗氏泡沫仪上端中心位置，对准罗氏泡沫仪底部
50mL的同浓度的泡沫排水剂溶液垂直放下，待样液放完后立即记下罗氏泡沫仪内泡沫上升
高度，即为该实验样品的发泡能力，3min后罗氏泡沫仪内泡沫上升的高度，即表示该实验样
品的稳泡能力。
泡沫排水剂的携液能力测定：90℃下，将290mL/min的氮气通入200mL0.3～1.0％
泡沫排水剂溶液中，测定15min后泡沫携带出的液体(甲醇、油和水)的体积除以200mL，即表
示为泡沫排水剂的携液能力。
泡沫排水剂的表面张力测定：配制0.3～1.0％的泡沫排水剂溶液，在常温下，采用
K100表界面张力测定仪测定。
1、泡沫排水剂的发泡能力、稳泡能力、携液能力性能评价
表1为陕北某气田地层水分析结果，按照表1中各离子含量百分百分别配制矿化度
为150000ppm、350000ppm的模拟地层水。
表1陕北某气田地层水分析结果
分析项目
Ca2+
Mg2+
Na++K+
S2-
Ba2+
Sr2+
Cl-
总铁
含量，mg/L
29828.04
2308.84
5886.40
30.06
399.70
2431.65
105041.52
8.67
90℃下，上述实施例1～实施例4提供的4种泡沫排水剂(加量为0.5％)在不同油含
量及不同矿化度下的性能测试见表2。
表2不同油含量及不同矿化度下泡沫排水剂的性能测试结果
90℃下，上述实施例1～实施例4提供的4种泡沫排水剂(加量为0.5％)在不同甲醇
含量及不同矿化度下的性能测试见表3。
表3不同甲醇含量及不同矿化度下泡沫排水剂的性能测试结果
2、与地层水的配伍性试验
上述实施例1～实施例4提供的4种泡沫排水剂与陕北某气田地层水的配伍性结果
见表4。
表4泡沫排水剂与地层水的配伍性
3、表面张力测定
常温下，上述实施例1～实施例4提供的4种泡沫排水剂的表面张测定结果如表5所
示。
表5泡沫排水剂的表面张力
由以上实验结果可知，本发明提供的泡沫排水剂在90℃下，矿化度在350000mg/L
或油含量在50％以下或甲醇含量在30％以下具有良好的起泡、稳泡和携液性能，表面张力
在28mN/m以下，且与地层水配伍性良好。
施工前测算井底液量为现有技术，以上各实施例没有详细叙述的方法和结构属本
行业的公知常识，这里不一一叙述。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡
是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。