驱油剂对中间过渡层原油乳状液稳定性影响及破乳研究

以胜利孤岛油田中间过渡层原油为研究对象,与外输油进行对比,考察了中间过渡层原油的基本性质以及驱油剂对中间层原油稳定性影响规律,并对破乳方案进行了研究.结果表明:中间过渡层原油中机械杂质、胶质沥青质均高于外输原油的,导致其稳定性增强;石油磺酸盐在浓度低于200 mg/L时增加了原油乳状液的稳定性,而浓度高于200 mg/L时反而有利于乳状液破乳脱水;不同浓度的聚合物均使乳状液体系黏度增大,稳定性增加:两种驱油剂之间存在着明显的协同作用,对乳状液破乳脱水不利;原油乳状液破脱水率越高,Zeta值电位越低;在驱油剂残留浓度为100mg/L条件下,由非离子型油溶性破乳剂AP8051与二乙二醇丁醚组成的复合破乳剂(复配质量比3∶2)可使由中间过渡层原油模拟乳状液的脱水率由原来的近70％提高至86％以上.图5表4参7     

老化油破乳技术研究

通过对各种老化油存在形态、原油组分、物理化学性质进行分析,从宏观到微观研究其严重乳化的原因和影响其稳定的因素。通过对原油组分、油水界面膜、原油乳化剂等内因和曝氧老化、温度等外因对老化油稳定性影响的研究,发现老化油是在曝氧条件下原油中轻质组分减少,胶质、沥青质及环烷酸等极性组分增加,同时外源固相颗粒及内源腐蚀结垢杂质和有机杂质等随时间延长在油水界面不断富集,使界面膜的强度增加形成稳定性很高的原油乳状液。通过用现有的各种原油破乳脱水机理对老化原油进行了破乳脱水实验,并找到老化油的破乳技术——热化学一离心脱水技术,同时优选了适宜的破乳剂。     

酸化原油破乳脱水的影响因素与处理技术研究进展

为了探索酸化原油脱水困难的原因,通过回顾近几年开展的酸化原油脱水影响因素实验以及现有的酸化 原油脱水工艺,总结了pH值、温度、固体颗粒影响原油破乳的机理,归纳不同破乳脱水工艺的适用性。热化学沉 降法适合处理黏度、含水率不高的原油。超声波稠油破乳脱水的实际应用效果显著,可以作为热化学沉降工艺 的辅助破乳。水洗法可去除部分固体颗粒和酸化淤渣,适用于重力沉降前预处理。高频脉冲电脱水法对酸化 油、老化油脱水效果都较好,适用于精脱水处理。微波破乳仍处于研究阶段,需进一步研究破乳机理以及验证工 业实用效果。最后对未来原油破乳和脱水工艺的研究提出了建议。     

污水沉降罐过渡层组分分析与治理方法

大庆油田聚喇360污水站沉降罐过渡层厚度不断增加,占据了沉降处理空间,造成沉降罐放水含油量和悬浮固体含量超标,影响回注水水质。对沉降罐内不同液位高度介质进行取样和测试,确定沉降罐内的油水过渡层除含有原油和水外,还含有大量硫酸盐还原菌和硫化亚铁微粒。采取在沉降罐进水中投加杀菌剂压缩沉降罐油水过渡层,在沉降罐上游的三相分离器和游离水脱除器进液中投加油水分离剂降低沉降罐进水含油量,在污水处理站回收沉降罐上部污油期间增加脱水站游离水脱除器进液中的油水分离剂剂量,并在电脱水器进液中临时投加可抑制电脱水器油水过渡层的二段破乳剂的措施,将沉降罐内油水过渡层的厚度从3 m降低到1 m,沉降罐放水含油量降低到100 mg/L以下。     

二氧化氯治理过渡层技术实验研究

过渡层是油水分离过程中产生的一种有害物质,对原油脱水系统和污水处理系统具有很大影响,能够导致电脱水器电流升高、跨电场等严重后果。为了保障原油脱水系统平稳运行,开展了过渡层治理技术研究。通过对过渡层物性和成因分析可知,沥青质及胶质的乳化作用、FeS等固体颗粒的促进作用、聚合物的强化作用是形成过渡层的重要原因,其中FeS等固体颗粒是形成稳定过渡层的主要原因。利用FeS的不稳定性,采用氧化剂二氧化氯对过渡层进行处理,通过单因素实验和正交实验,确定了浓度、温度及反应时间等运行参数。在二氧化氯加药质量浓度190 mg/L、反应温度55℃、反应时间5 h条件下,能够对过渡层进行有效处理,脱水率达到99.45%。     

三次采油中水包油乳状液的超声波破乳

对超声波破乳、粒子运动和碰撞的机理进行了分析,利用可视化技术对超声波作用下拉子运动的位移效应进行了验证。给出了悬浊液中粒子的碰撞水动力学模型和合并条件。针对胜利油田孤岛采油厂三次采油中采出的水包油型乳化原油进行了超声波破乳脱水实验研究,证明了超声波破乳分离水包油乳状液的可行性。温度为55℃时,在最优实验条件下超声波与破乳剂联合处理30min,沉降4h,可以脱去乳化原油中96.5%的水,而在同样条件下不用超声波处理的原油脱水率仅有73%。     

纯梁油田两种破乳剂联用的高含水原油热-化学破乳技术

纯梁油田各油气所产原油的油质（含蜡量），含水率及油温不同，将13种商品破乳剂用于纯梁各油区原油及混合油的破乳，筛选出了4种性能优良的破乳剂。将这4种破乳剂两两复配，用于混合油的破乳，最后筛选出以改性咪唑啉为起始剂的高聚物类破乳剂BSH－06和以改性树脂为起始剂的嵌段聚醚类破乳剂BCL－405。实施了联合使用这两种破乳剂的原油热－化学破乳脱水现场试验；在纯东集油计量站，在油温35℃，原油含蜡15％－20％的高含水量油中加入BSH－06，在纯西集油计量站，在油温55℃，原油含量20％，乳化水含量高的原油中加入BCL－405，加量100－80mg/L，在长3－4km的管道输送过程中破乳，在原油处理站两种原油混合后进入一级，二级沉降罐，沉降时间约4h，油水分离，原油含水降至≤0．5％，可以不再进行电脱水而直接外输，脱出污水含油量＜100mg/L。这种不同原油各用合适的破乳剂管道破乳，混合沉降脱水的热－化学破乳脱水技术，已在纯梁油田广泛应用。     

适用于提捞油采出液处理的破乳剂优选与评价

随着原油含水率的逐年升高,大庆低渗透外围油田将有更多的油井转为提捞采油,原油物性相继会发生变化。为此,以研究大庆榆树林东十六卸油点的提捞油采出液破乳为目的,基于电化学脱水思路,筛选评价了不同类型的原油破乳剂,考察了破乳剂性能及质量浓度对破乳效果的影响。评价结果表明,EC2020A型和SX—4318型破乳剂在质量浓度50 mg/L,温度60℃的条件下,其破乳效果显著,具有脱水速率快,脱出水清澈透明,油水界面清晰,脱水电场平稳,脱水率均高于99.4%,脱出水中含油量均低于300 mg/L的良好特点。     

破乳菌种TR-1的筛选与破乳性能实验研究

从克拉玛依受石油污染的土壤中筛选出一株原油破乳菌TR-1。介绍了筛选方法。筛选时使用含水原油静置分层产生的油、水相等体积混合制备的W/O乳状液,35℃、50天自发脱水率<5%;细菌全培养液加量为100mL/L。培养温度35℃,最佳培养pH值7~9,时间5~6天。所得培养液含菌1.1×109个/mL,含干菌体~8.68g/L,35℃、150 min脱水率>90%;2.0 g/L干菌体水悬液相同加量时脱水率为80.0%;现用聚醚破乳剂加量100mg/L时脱水率~55%。TR-1菌主要以菌细胞破乳,所产生物表面活性剂也起一定破乳作用。TR-1菌破乳性能稳定,第1、5、25代全培养液的脱水率分别为88.3%、91.7%、80.0%。2.0 g/L干菌体水悬液用于克拉玛依采油一厂、二厂含水50.0%、66.7%的稀油破乳(50℃),加量100 mL/L时脱水率为66.7%、88.2%,高于现用聚醚破乳剂的脱水率,但对二、三区混合稠油无破乳效果。50℃、150 min自发脱水率为16.5%的含水50.0%的稀油,加入5、204、0 mg/L聚合物PAM后自发脱水率变为2.0%、4.0%、43.9%,再加入100 mL/L干菌体水悬液时脱水率分别为96.5%、80.5%、76.5%,均高于加入100 mg/L化学破乳剂时的相应值。图3表4参6。     

坨五站中间乳化层快速增长原因及治理方案

胜利采油厂坨五站高含水(95％)原油化学预脱水中，二级沉降罐内油水相之间的中间乳化层增长迅速，引起了一系列问题。现场调查和大量室内测试结果表明，产生这一现象的原因有：油溶性破乳剂WD-1加入点不合理。有2／3的含水原油在通过油水分离器之后才与破乳剂混合；二级沉降罐进油口伸入油相内，油流的冲击达不到中间层；WD-1对坨五站混合原油中的稠油破乳脱水性能欠佳，不能适应坨五站混合原油组成和含水的变化。针对上述各种原因筛选出了性能更好的一种破乳剂1916。根据确定的几种原因采取了相应的措施：将破乳剂加入点改在3个并联油水分离器之前；将二级沉降罐的进油口移到水相内；改用筛选出的破乳剂1916，结果使中间乳化层的增长受到了抑制。图2表4参2。     

鲁克沁稠油破乳剂研制及应用效果评价

为解决鲁克沁采油厂稠油破乳脱水时间长、乳化过渡层厚等问题,根据稠油性质研发出一种聚氧丙烯聚氧乙烯醚型破乳剂,并在单剂基础上进行复配,得到A型和B型两种破乳剂产品。在鲁中联合站进行了A型破乳剂脱水效果现场试验,结果表明,其脱水速度快,脱水器出口净化油含水控制在1.0%左右,沉降罐放水量少,满足了联合站快速脱水的生产需求。     

外围油田简化原油脱水工艺

简易电脱水器外壳与地连接,形成电脱水器的外电极,中间的钢管或平板电极作为电脱水器的内电极,在内外电极之间施以高压电场。当含水原油通过此电场时,在电场力的作用下,原油乳状液得以破乳,被电破乳后的含水原油进入沉降罐进行聚结沉降,使含水原油的脱水过程分两步进行,即含水原油先在简易电脱水器内进行短时间的电破乳,再进行沉降脱水,使脱后油含水在0．5％以内。这样不但减少了脱水设备的投资,同时简化了脱水工艺流程。     

破乳剂应用与联合站集输工艺运行影响因素探讨

长庆油田原油处理工艺,无论是破乳剂现场应用"端点加药、管道破乳",还是"末端加药、大罐破乳"两种破乳剂投加方式,原理都是原油破乳剂对原油进行化学作用,破坏油水界面膜的稳定,促使油水状态上的分离,再利用油水密度差异与重力作用,在沉降罐内进行沉降处理,从而实现原油与水完全分离的目的。原油处理状况如何,最直接的两个影响因素即为:破乳剂与原油化学作用效果程度和联合站集输系统的硬件条件与集输工艺水平,如温度控制水平、沉降罐容积的大小、产进液量与外输液量的平稳、集输系统运行参数设置是否合理。主要针对长庆油田目前原油脱水处理过程中,集输工艺特性进行认识分析,及破乳剂在现场使用过程中,联合站沉降罐运行状况对破乳剂脱水方面的影响因素进行探讨,在实际生产中提高集输系统的可控性和稳定性,为改进原油脱水过程的控制方案提供技术指导。     

杏河集油站乳化油的破乳

2009年9月,杏河站沉降罐运行波动较大,出现沉降罐满罐乳化现象,严重影响杏河站生产。在实验条件下,采用加大破乳剂浓度,使用净水剂、反相破乳剂方法对乳化油进行破乳试验。结果表明,沉降罐满罐原油乳化时,增大破乳剂浓度能使乳化油破乳;但是当增大到一定浓度时,反而导致破乳后原油反乳化,使沉降罐原油形成O/W、W/O乳化油复杂体系;将净水剂和反相破乳剂按比例混合使用,破乳效果显著。     

新型原油生物复合破乳剂的研究与应用

本文对所开发的新型原油生物复合破乳剂进行了室内与现场试验,考察了破乳剂破乳脱水及减少脱出水油含量的性能。结果显示,与现用化学破乳剂对比,原油生物复合破乳剂具有优良的破乳脱水性能,而且破乳后的油水界面清晰,脱出水油含量低。可用原有的加药流程,操作简单方便。     

原油脱水站沉降罐上部污油破乳剂的研制

针对原油生产过程中困扰原油脱水站的沉降罐上部高机械杂质含量污油的囤积问题,研制了适用于高机械杂质含量污油的破乳剂DS-1。室内评价结果表明,在大庆油田北二联合站水驱沉降罐上部水含量为31%,离心沉淀物含量为6.7%的污油中投加0.4%污油破乳剂DS-1,在沉降温度为50℃的条件下,经过4.5h后的脱水率可达97%,顶油水含量可降低至0.6%。     

胶态FeS颗粒在电脱水器油水界面上的沉积与防治

大庆油田杏二联合站电脱水器内油水过渡层加厚,导致脱水电流过高,电场频繁破坏.为解决这一问题,研究了油水过渡层加厚的原因,研制了可防止这一现象出现的原油破乳剂.在电场破坏时脱出的污水呈黑色,含大量FeS颗粒(134 mg/L),SRB菌(1.1×105个/mL)及其他细菌.FeS颗粒为胶态粒子(粒径范围＜0.04-20 μm),为SRB产生的H2S腐蚀油井和地面设备的产物.将黑色含油污水与含水原油配制成含水70%的乳状液,乳状液静置破乳时(50℃)脱出淡黄色污水,而油水过渡层破裂时脱出黑灰色污水,表明FeS颗粒沉积在油水界面.通过专门程序将FeS颗粒从污水分离,用含分离出的FeS颗粒的盐水和45号变压器油配制含水50%的W/O乳状液,在乳状液分层时(50℃)出现了被胶态FeS颗粒稳定的油水中间层.筛选出了一种可使FeS颗粒表面转变为油湿从而进入油相的破乳剂(DODD-3),以防止油水过渡层生成并增厚,用于人工配制的含FeS颗粒的含水50%的W/O型原油乳状液的破乳脱水时(50℃,加量按总液量计为50 g/t),脱出污水水质(吸光度)和净化油含水两项指标均优于原用破乳剂.     

天然乳化剂对三元复合驱采出液破乳的影响

在克拉玛依二中区三元复合驱先导致试验区采出液中外加胶质,沥青质,环烷酸等天然乳化剂进行破乳实验,考察这三种天然乳化剂对四种不同ＨＬＢ值（亲水亲油平衡值）的ＡＰ型非离子破乳剂破乳脱水的影响,实验结果表明,外加的天然乳化剂在一定程度上影响破乳剂的分水速度和脱水率,最终影响破乳效果,从破乳剂分子本身的结构特性和天然乳化剂的乳化作用等方面对实验结果给予一定的解释,用标记同位素示踪法定量测定了破乳后油和水中     

天然乳化剂对三元复合驱采出液破乳的影响

在克拉玛依二中区三元复合驱先导试验区采出液中外加胶质、沥青质、环烷酸等天然乳化剂进行破乳实验，考察这三种天然乳化剂对四种不同HLB值(亲水亲油平衡值)的AP型非离子破乳剂破乳脱水的影响。实验结果表明，外加的天然乳化剂在一定程度上影响破乳剂的分水速度和脱水率，最终影响破乳效果。从破乳剂分子本身的结构特性和天然乳化剂的乳化作用等方面对实验结果给予一定的解释。用标记同位素示踪法定量测定了破乳后油和水中的微量破乳剂含量。     

降黏剂对红浅区原油脱水的影响

考察了降黏剂YZ-1对红浅区原油破乳脱水效果的影响,分析了该区原油脱水困难、外交油不达标的原因.结果表明,随着原油中降黏剂加量的增加,油相含水量增大,原油脱水越来越困难.降黏剂加量0.95%时的油相含水量为20.1%.温度升高有利于消除降黏剂对原油脱水的影响.随着体系中游离水增加,脱水率降低,游离水、稠油质量比1∶5时的脱水率仅为29.9%.降黏剂施工井的游离水中含有大量降黏剂,是造成原油脱水困难的主要原因,游离水质量分数3%时为影响原油脱水的临界点.