本申請涉及但不限于一種消泡劑及其制備方法和用途。

背景技術(shù)：

固井是將水泥漿注入地下并使之凝固的過程，其主要作用是支撐套管、封隔地層，是油氣田開發(fā)的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。固井工作液包括沖洗液、隔離液、水泥漿等。這些工作液在配制過程中，因受到外加劑的成分、水的礦化度、攪拌速度及注水泥設(shè)備等多方面因素的影響，會產(chǎn)生大量的氣泡。當(dāng)夾裹有氣泡的工作液泵入地下之后，受到靜液柱壓力的影響，氣泡被大大壓縮，工作液密度上升，易造成地層壓漏。且含有氣泡的工作液，其流變特性等性能均受到顯著影響。所以，在固井工作液中需要加入一定量的消泡劑以消除氣泡，保證工作液的密度及其他性能不受影響。

目前，國內(nèi)消泡劑的種類包括礦物油類、醇類、酯類、有機(jī)硅類和聚醚改性類等。每類產(chǎn)品均有其特定的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。如礦物油類及醇類消泡劑適合于在液體剪切力較小，固井工作液發(fā)泡能力較溫和的條件下使用，但對致密型泡沫的消除能力較差。有機(jī)硅類消泡劑用量最大，但分散性較差。聚醚類消泡劑的消泡抑泡性能良好，但價格較高，在油田固井行業(yè)的使用受到成本限制。另外，固井工作液中外加劑的種類復(fù)雜多樣，如PVA類降失水劑、膠乳等等均具有較強(qiáng)的起泡性，單一的消泡劑品種往往無法滿足各種類型固井工作液的消泡要求。

因此，需研制一種適用于各種固井工作液并且消泡效果顯著、成本低廉的高效消泡劑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N消泡劑。

本申請?zhí)峁┑南輨?，包括以下重量百分比的各組分：

在一些實施方式中，所述消泡劑可以包括以下重量百分比的各組分：

在一些實施方式中，所述有機(jī)硅氧烷可以選自由聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷和聚醚改性聚二甲基硅氧烷組成的組。

在一些實施方式中，所述脂肪醇可以選自由碳數(shù)為12～18的一元醇和多元醇組成的組，所述脂肪酸酯選自由碳數(shù)為12～18的脂肪酸酯組成的組。

在一些實施方式中，所述增稠劑可以選自由氣相白炭黑、硅藻土、海藻酸鈉、有機(jī)膨潤土、甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚丙烯酸和聚丙烯酸酯組成的組。

在一些實施方式中，所述乳化劑可以選自由壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、吐溫(Tween)系列乳化劑和斯盤(Span)系列乳化劑組成的組。

在一些實施方式中，所述殺菌劑可以選自由異噻唑啉酮、苯并異噻唑啉酮、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨和十四烷基二甲基芐基氯化銨組成的組。

在一些實施方式中，所述防凍劑可以選自由甲醇、乙醇、乙二醇和丙三醇組成的組。

本申請還提供了一種制備上述消泡劑的方法。

本申請?zhí)峁┑闹苽渖鲜鱿輨┑姆椒?，包括?/p>

按重量百分比稱量各組分；

將增稠劑加入水中，攪拌混合均勻后，熟化24小時；

加入乳化劑，勻速攪拌均勻；

加入有機(jī)硅氧烷、脂肪醇和/或脂肪酸酯、殺菌劑和防凍劑，勻速攪拌均勻；

以3000～4000rpm的速度剪切，制得消泡劑成品。

本申請又提供了一種上述消泡劑用于固井工作液中的用途。

本申請的消泡劑適用于各種類型的固井工作液，如高效沖洗液、隔離液、AMPS水泥漿體系、PVA水泥漿體系、搬土水泥漿體系等；能夠有效地消除固井工作液配制過程中所產(chǎn)生的氣泡，且成本低廉；具有優(yōu)異的化學(xué)相容性；同時對固井工作液的其他性能(如水泥漿體系的抗壓強(qiáng)度、稠化時間等)無不良影響。

附圖說明

圖1為在水泥漿混合水中不添加物質(zhì)和分別添加實施例1的消泡劑、單獨(dú)的聚醚改性聚二甲基硅氧烷、單獨(dú)的辛醇的消泡效果對比圖。

具體實施方式

下面通過實施例來描述本申請的實施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這些具體的實施例僅表明為了達(dá)到本申請的目的而選擇的實施技術(shù)方案，并不是對技術(shù)方案的限制。根據(jù)本申請的教導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)對本申請技術(shù)方案的改進(jìn)是顯然的，均屬于本申請保護(hù)的范圍。

以下實施例中所使用的原料和試劑，如無特別說明，均為普通市售產(chǎn)品。

實施例1

一邊攪拌一邊緩慢將0.2g聚丙烯酸酯加入72.7g水中，攪拌混合均勻后，熟化24小時；

加入2g壬基酚聚氧乙烯醚，勻速攪拌均勻；

加入10g聚醚改性聚二甲基硅氧烷、10g辛醇、0.1g苯并異噻唑啉酮和5g乙二醇，勻速攪拌均勻；

以4000rpm的速度剪切，制得消泡劑成品。

實施例2

一邊攪拌一邊緩慢將0.2g氣相白炭黑加入77.65g水中，攪拌混合均勻后，熟化24小時；

加入2.05g壬基酚聚氧乙烯醚，勻速攪拌均勻；

加入10g聚二甲基硅氧烷、5g十二醇、0.1g異噻唑啉酮和5g丙三醇，勻速攪拌均勻；

以3500rpm的速度剪切，制得消泡劑成品。

性能測試

1、將實施例1和2的消泡劑分別加入到固井工作液中，考察它們對固井工作液性能的影響，固井工作液配方及加入以上物質(zhì)后的性能請見表1和表2：

表1

注：SD’G為G級油井水泥，山東產(chǎn)；SW為海水。

從表1的數(shù)據(jù)可知，加入實施例1的消泡劑，對固井工作液的失水性能、稠化時間、抗壓強(qiáng)度均無不良影響。

表2

注：SD’G為G級油井水泥，山東產(chǎn)；FW為淡水。

從表2的數(shù)據(jù)可知，加入實施例2的消泡劑，對固井液的失水性能、稠化時間、抗壓強(qiáng)度均無不良影響。

結(jié)合表1和表2的數(shù)據(jù)可知，本申請實施例的消泡劑可用于多種類型的固井工作液。

2、(1)測定實施例1和2的消泡劑的消泡率D，測定方法如下：

按油井水泥標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19139配制水泥漿。

1)配制不加消泡劑的水泥漿，測定密度三次，記錄并計算平均值。

2)配制加消泡劑的水泥漿，測定密度三次，記錄并計算平均值。

$D=\frac{{\mathrm{\ρ}}_0({\mathrm{\ρ}}_2-{\mathrm{\ρ}}_1)}{{\mathrm{\ρ}}_2({\mathrm{\ρ}}_0-{\mathrm{\ρ}}_1)}\×100$

式中：

D——消泡率，％；

ρ₀——水泥漿設(shè)計密度，單位為克每立方厘米(g/cm³)；

ρ₁——水泥漿消泡前實測密度，單位為克每立方厘米(g/cm³)；

ρ₂——水泥漿消泡后實測密度，單位為克每立方厘米(g/cm³)。

通過計算得到，實施例1的消泡劑的消泡率D為94.2％，實施例2的消泡劑的消泡率D為98.6％，顯示出實施例1和2的消泡劑具有良好的消泡效果。

(2)將實施例1的消泡劑、單獨(dú)的聚醚改性聚二甲基硅氧烷和單獨(dú)的辛醇分別加入到水泥漿混合水中，對比它們的消泡效果，實驗結(jié)果請見圖1。

圖1從左到右依次為空白的水泥漿混合水、加入了實施例1的消泡劑的水泥漿混合水、加入了單獨(dú)的聚醚改性聚二甲基硅氧烷的水泥漿混合水和加入了單獨(dú)的辛醇的水泥漿混合水。

從圖1可知，單獨(dú)的聚醚改性聚二甲基硅氧烷或辛醇雖然具有一定的消泡效果，但是均不能完全消除泡沫，而實施例1的消泡劑則可以完全消除泡沫。這說明實施例1的消泡劑并非是聚醚改性聚二甲基硅氧烷和辛醇的簡單混合，消泡劑的各組分間存在協(xié)同作用。

所述僅為本申請的優(yōu)選實施例，并非對本申請作出任何形式上和實質(zhì)上的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本申請技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而作出的些許更改、修飾與演變的等同變化均為本申請的等效實施例；同時，凡依據(jù)本申請的實質(zhì)技術(shù)對以上實施例所作的任何等同變化的更改、修飾與演變等均在本申請的由權(quán)利要求界定的范圍內(nèi)。