：本发明涉及油气田领域中气井排水采气用泡排剂，尤其涉及一种抗严寒耐高温泡排剂及制备方法。
背景技术
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背景技术：
1、泡沫排水是气田采用的主要采气技术之一。大庆油田冬季在0℃以下时长近6个月，最低气温-35℃，气井井口采用自动加注装置进行泡排剂加注，该装置无加热、保温功能，工作温度与环境温度相同。此外，气井深度较深，井底最高温度150℃；因此，大庆油田冬季使用的泡排剂，必须满足以下2个条件：其一是在低温-35℃环境均匀，不冻，流动性好；其二是在150℃高温下泡沫性能优良。
2、目前国内外现有抗冻泡排剂均不能同时满足这些条件，比如：
3、专利文献号为cn102660239a的发明专利文件中公开了一种抗冻泡排剂及其制备工艺。该专利中，以油患子皂甙为起泡剂，乙二醇、丙三醇、聚乙二醇为防冻剂的抗冻泡排剂，耐温-30℃，但聚乙二醇、乙二醇有低温增稠效应，配方流动性降低，在-30℃以下凝固。且油患子皂甙高温水解，150℃泡沫性能下降约60％，不能满足深层气井排水需求。
4、专利文献号为cn104357037a的发明专利文件中公开了一种抗冻型起泡剂及制备方法。该专利中，以氧化胺、甜菜碱为起泡剂，聚乙烯吡咯烷酮为稳泡剂，氯化钠、乙二醇为防冻剂，但低温下，氯化钠会导致配方体系破坏，出现分层，其中下层是析出的起泡剂，发生凝固；上层是其他组分，流动性变差。
5、专利文献号为cn105670591a的发明专利文件中公开了一种防冻泡沫排水剂及其制备方法与应用。该专利中，以脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐为起泡剂，椰油酸二乙醇酰胺为稳泡剂，醇、无机盐为防冻剂，耐温-30℃。其中脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钠盐为阴离子表面活性剂，常用作乳化剂、抗静电剂，150℃老化24h后泡沫性能下降。
6、专利文献号为ru0002642743c1的发明专利文件中公开了“一种气井和含凝析油气井井底排水发泡剂组分及制备方法”，该专利中，以“morpen”为起泡剂，乙二醇为防冻剂，除油性能好，最高可耐凝析油80％，抗矿化度30g/l，但“morpen”浊点在100℃左右，150℃溶解度降低，性能严重下降。
7、上述专利存在以下问题：
8、1、抗冻性能不足，流动性降低，低于-30℃凝固。
9、2、低温下出现分层，起泡剂在下层凝固。
10、3、不耐高温，150℃泡沫性能下降。
11、综上所述，现有技术不能满足需求，大庆油田冬季泡沫排水工艺停止，井口及管线冻堵导致关井，每年减产0.8亿方以上，造成极大的损失。为了解决高温气井的冬季泡沫排水采气问题，需要一种能够抗严寒耐高温的泡排剂。
技术实现思路
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技术实现要素：
1、本发明目的在于克服背景技术中存在的现有防冻泡排剂低温凝固、分层、不耐高温不能用于冬季深层气井的问题，而提供一种抗严寒耐高温泡排剂。该抗严寒耐高温泡排剂，在-35℃时仍能保持均匀稳定，流动性好，在150℃时具有优良的泡沫性能和热稳定性。本发明还提供了一种抗严寒耐高温泡排剂的制备方法。
2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种抗严寒耐高温泡排剂，各组分质量百分比含量为：稳泡剂10～15％，起泡剂5～10％，防冻剂35～39％,助剂1～5％，余量为水。
3、优选的，所述稳泡剂为4-(十六烷氨基)-4-氧代-2-磺酸基-丁酸二钠，分子式：c20h37no6na2s；
4、结构式为：
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6、优选的，所述稳泡剂的制备方法，包括以下步骤：
7、a.酰胺化反应：将顺丁烯二酸酐溶于有机溶剂中，升温至40-60℃，加入十六胺，恒温搅拌1～2h，恒温蒸除有机溶剂，得到酰胺化产物；
8、b.磺化反应：将亚硫酸钠溶液，升温至80～90℃，加入制备的酰胺化产物，恒温搅拌3～4h，得到稳泡剂；
9、优选的，所述步骤a中有机溶剂为环己烷；所述步骤a中顺丁烯二酸酐与十六胺的摩尔比1:(1.05～1.3)；
10、优选的，所述顺丁烯二酸酐与亚硫酸钠摩尔比1:(1.05～1.2)。
11、优选的，所述步骤a酰胺化反应恒温50℃，搅拌1h；所述步骤b中磺化反应恒温90℃，搅拌3h。
12、优选的，所述起泡剂为月桂醇硫酸酯钾(简称pds)、c14-16烯基磺酸钠(简称aos)、月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵(简称ales)中的至少一种。
13、优选的，所述防冻剂为甲醇、乙醇中的一种或两种的组合。
14、优选的，所述助剂为甲基葡糖醇聚醚-20、甲基葡糖苷聚氧丙烯醚、二乙烯三胺五乙酸五钠中的至少一种。
15、本发明另一方面提供一种抗严寒耐高温泡排剂的制备方法，包括以下步骤：
16、s1、按比例分别称量稳泡剂、起泡剂、防冻剂、助剂及水；
17、s2、将称量好的稳泡剂、起泡剂、水加入反应器中，加热至30℃～40℃，恒温搅拌至完全溶解，得到泡排剂混合液；
18、s3、将防冻剂、助剂加入泡排剂混合液中，搅拌至混合均匀，得到抗严寒耐高温泡排剂。
19、该抗严寒耐高温泡排剂的作用机理为：
20、本发明抗严寒耐高温泡排剂中，原料组分由稳泡剂、起泡剂、抗冻剂和助剂组成。
21、常用稳泡剂高温性能下降，且醇类防冻剂具有消泡、抑泡作用，因此，本发明合成了4-(十六烷氨基)-4-氧代-2-磺酸基-丁酸二钠，该稳泡剂对醇不敏感，溶解性好，高温稳定性好，其包含磺基、羧基、酰胺基3个亲水基，水化作用强，提升溶液表面黏度，增强泡沫的液膜强度，降低排液速度，可大幅提升泡沫稳定性，且在酸性、碱性介质中性能稳定，适应地层水ph值5-9的气井。
22、优选的起泡剂为阴离子型，起泡性能强，稳泡性能弱。4-(十六烷氨基)-4-氧代-2-磺酸基-丁酸二钠本身起泡性能一般，但与起泡剂混合后产生“1+1>2”的增强效应，形成均匀致密的泡沫层，丰富细腻，稳定性强，携水性能好，且临界胶束浓度(cmc)大幅降低，减少20％用量即可达到原泡沫性能。
23、优选防冻剂的作用为：
24、一是降低冰点，使配方在-35℃低温下不凝固；此外，一元醇低温无增稠效应，不会降低配方流动性。
25、二是增加其他成分低温溶解性，使配方在低温下依旧均匀、稳定，不产生分层、沉淀、絮凝等不良状况。
26、优选助剂的作用为：
27、一是减少水的低温蒸发，促进配方冰点稳定。
28、二是消除地层水钙、铁离子影响，提升配方稳定性。
29、本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：
30、1、本发明抗严寒耐高温泡排剂在-35℃均匀稳定，流动性好；150℃泡沫性能优良，综合指标领先。
31、2、本发明抗严寒耐高温泡排剂不可燃，生物降解性好，环境污染小。
32、3、本发明抗严寒耐高温泡排剂制备方法简单，包装、储存方便。
33、本发明适用于冬季室外气温≥-35℃，地层温度≤150℃，地层水总矿化度≤40000，地层水ph值6-9的深层气井，也可用于夏季气井生产。
1.一种抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：各组分质量百分比含量为：稳泡剂10～15％，起泡剂5～10％，防冻剂35～39％,助剂1～5％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：所述稳泡剂为4-(十六烷氨基)-4-氧代-2-磺酸基-丁酸二钠；结构式为：
3.根据权利要求1或2所述的抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：所述稳泡剂的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：所述顺丁烯二酸酐与亚硫酸钠摩尔比1:1.05～1.2。
6.根据权利要求3所述的抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：所述步骤a酰胺化反应恒温50℃，搅拌1h；所述步骤b中磺化反应恒温90℃，搅拌3h。
7.根据权利要求1所述的抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：所述起泡剂为月桂醇硫酸酯钾、c14-16烯基磺酸钠及月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：所述防冻剂为甲醇、乙醇中的一种或两种的组合。
9.根据权利要求1所述的抗严寒耐高温泡排剂，其特征在于：所述助剂为甲基葡糖醇聚醚-20、甲基葡糖苷聚氧丙烯醚及二乙烯三胺五乙酸五钠中的至少一种。
10.一种根据权利要求1所述的一种抗严寒耐高温泡排剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
