新型低温原油破乳剂的研究及评价

在石油开采过程中, 由于原油中胶质物、沥青质环烷酸、脂肪酸及盐、晶态石蜡以及人为引入的各种具有表面活性的物质的乳化作用[1], 致使所采出的原油多呈乳状液的状态, 而且含水量不断升高, 以及各种增产措施的应用, 造成油井采出液油/水乳化严重, 油/水分离难度加大, 导致目前的常规破乳剂对这种采出液的脱水不理想, 从而加大了原油破乳脱水的困难。

1 实验

1.1 破乳机理

从化学类型上看, 破乳剂主要是以非离子聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物为主, 在传统破乳剂的基础上进行改性, 研究的方法有“改头、换尾、加骨、扩链、交联、接枝、复配”等[2]。破乳机理相转移—向变型机理、碰撞击破界面膜机理、增溶机理、褶皱变型机理等四种。破乳作用的关键是取代吸附在界面上的天然乳化剂, 降低界面膜的弹性和粘性, 从而降低界面膜的强度, 加速液滴的聚结[3]。该破乳剂利用丙烯酸和甲醇油在催化剂和阻聚剂的存在下进行酯化反应, 然后和丙烯酸在引发剂的作用下进行共聚反应。

1.2 干剂筛选

9#-B型破乳剂是多枝型的非离子表面活性剂, 亦适用于石蜡基原油乳状液, 其破乳效果好, 且能在低温情况下使原油快速脱水。该破乳剂是以酚醛树脂为起始剂合成的三段聚醚。

试验采用“瓶试法”在容量为100ml具塞量筒盛50ml含水34%的原油, 恒温15min加入破乳剂, 手摇200次, 然后放入恒温水浴中静止脱水, 记录15min、30min、60min的脱出水量。计算最终脱水率.

1.3 溶剂以及助剂的确定

首先是破乳剂干剂筛选, 确定主剂, 经过试验后, 确定5#样品效果较好, 然后对其配方筛选及确定。室内试验中用包括轻质石油产品在内的十几种溶剂对5#干剂的溶解性做了测定, 分别用芳烃和甲醇加其它溶剂配制的破乳剂, 分两个温度段进行不同浓度的梯度试验, 经过实验结果对比得出, 9#-B在45℃的条件下, 加药浓度在160ppm左右脱水率在94%以上, 脱出水色清且满足现场工艺要求。

根据“协同效应”, 为使破乳脱水效果更好, 同时保证产品在应用过程中质量长期稳定、不沉降、不分层, 且要具有良好的分散性能, 所以在试验过程中, 选用分散剂、稳定剂、降凝剂等多种添加剂, 成功地研制出了适合现场直接使用的高效9#-B破乳剂。

2 应用与评价

由于该区依赖纯药剂脱水, 所以对破乳剂的破乳脱水能力要求特别高。经多次室内试验表明, 新型高效9#-B型破乳剂, 加药量可降为160ppm, 全年可节约一千多万元。

可以看出, 第一段脱水油含水下降了26.68%, 净化油含水下降41.67%, 外输原油含水下降67.25%, 外输污水含油下降54.86mg/l, 破乳剂用量由原来1431kg/d, 下降为1000kg/d, 说明该破乳剂具有较快的脱水速度和较强的破乳脱水能力。

3 结语

3.1 新型破乳剂的性能与非离子破乳剂的起始剂关系很大。

3.2 根据“协同效应”, 为使破乳脱水效果更好, 同时保证产品在应用过程中质量长期稳定、不沉降、不分层, 且要具有良好的分散性能, 可以选用分散剂、稳定剂、降凝剂等多种添加剂。

3.3 以酚醛树脂为起始剂的非离子破乳剂经丙烯酸与甲醇改性后脱水性能提高, 具有良好的低温性能和适应性。

摘要：本文对非离子破乳剂单体新型低温破乳剂进行了研究。首先筛选出适合该原油的两类非离子破乳剂单体, 然后进行了丙烯酸与甲醇油共聚物对两类非离子破乳剂的改性试验。确定9#-B破乳剂在45℃的条件下, 加药浓度在160ppm左右脱水率在94%以上, 且满足现场工艺要求。

关键词：破乳机理,低温,破乳剂,加药

参考文献

[1] 魏国晟, 张宗愚, 原油破乳剂的研究与应用 (J) .油气田地面工程, 1995.14 (6) :24-26.

[2] 曹晓春, 王忠信.原油破乳剂的研制现状及应用 (J) .大庆石油学院学报, 26 (1) 34-38.

[3] 陈和平, 徐家业, 张群正.破乳剂发展的新方向 (J) .石油与天然气化工, 2001 (2) :92-95.