蘇里格凝析油乳液破乳劑的篩選研究

（天津新翔油氣技術有限公司，天津301700）

凝析油乳液破乳為油田少見的特殊乳化層破乳，其成因復雜多變，主要在泡沫排水采氣工藝技術應用過程中，形成于井筒以及地面集輸管道里[1～3]。乳液中凝析油含量高且無法有效回收，直接影響到凝析油年度任務的完成。此外大量乳化物充斥儲罐，對凈化廠的正常運轉和整個氣田的生產帶來嚴峻考驗。由于凝析油具有易揮發(fā)的特性，破乳需要在低溫條件下進行，適用于稠油的加藥再加熱破乳的方法行不通[4]，使破乳劑的選型成為難點。凝析油乳液的低溫快速破乳已成為亟待解決的問題。

在查閱大量凝析油乳液破乳的資料后，筆者結合蘇里格現場情況，利用實驗室條件對現場凝析油乳液進行分析、對現場加藥情況進行確認、模擬現場情況、廣泛的進行實驗室樣品篩選復配以期找出好的破乳樣品解決現場問題。

1 現場概況

蘇里格氣田普遍采用泡排采氣，單井進行泡排作業(yè)，采出液加消泡劑后集中輸送到集氣站。集氣站來液進三相分離器，氣相進輸氣管道，液相進地罐進行油水分離，凝析油回收，污水由污水處理廠進行處理。初次分離后所得凝析油乳液中主要含有泡排劑、消泡劑、采出水、凝析油及少量機械殘渣，大部分呈乳液狀，不易破乳分離。集氣站內無加熱破乳設備，所有來液均儲存于地罐中，從分離器出口加入破乳劑，使液相與破乳劑充分接觸后在地罐中自然沉降，20～24h后將上層脫出凝析油及下層污水分別處理，未破乳的乳化層轉移至另一儲藏罐集中處理。

2 乳液性質研究

凝析油乳液的形成主要是現場使用泡排劑，消泡劑造成。泡排劑與消泡劑的主要成分均為表面活性劑，與水、凝析油混合后充當了乳化劑的作用，從而形成了穩(wěn)定的乳狀液。通過對乳液的HLB值進行研究，可了解乳液性質，并為破乳劑選型提供參考。

2.1 HLB值體系的制備

將已知HLB值的Span-80和Tween-80按照不同配比進行復配得到一系列不同HLB值的表面活性劑體系。如表1。

表1 不同配比表活劑的HLB值

2.2 凝析油HLB值測定

2.2.1 實驗方法

1)將表1中得到的不同HLB值的表面活性劑配成0.3%的水溶液備用；

2)將凝析油乳液依次與第1）步的溶液混合，觀察混合溶液的現象；

3)混合后可以完全混溶，沒有出現分層現象的樣品，說明凝析油乳液的HLB值與該對應溶液的HLB值相同。

2.2.2 實驗結果

分三次取凝析油乳液樣品進行實驗，測得的HLB值分別為：7、8、7。說明凝析油乳液的HLB值在7～8之間，以此HLB值為參考選擇破乳劑樣品進行室內篩選實驗。

3 破乳實驗

3.1 凝析油乳液與試劑

凝析油乳液由蘇里格氣田現場取得（含水量約為20%）；20mL具塞玻璃試管來自天津天玻玻璃儀器廠；破乳劑來自天津新翔油氣技術有限公司。

3.2 實驗方法

采用瓶試法[5]進行破乳實驗，現場取凝析油乳液樣品，在室溫條件下進行破乳脫水實驗。凝析油乳液樣品搖勻后依次倒入玻璃試管中加入定量破乳劑，上下倒置20次后靜置，記錄不同時間破乳脫水分油情況，確定最終破乳效果。

3.3 破乳劑的篩選與復配

3.3.1 單一破乳劑的篩選

本實驗針對蘇里格凝析油乳液分三次取樣，每次間隔2d，對三次取樣平行進行破乳劑單劑的對比篩選實驗。三次取樣所得樣品含水分別為：1號：23%；2號21%；3號：22.5%。根據凝析油乳液的HLB值測定結果，實驗共計篩選了21種HLB值在5到15范圍內的破乳劑，分別為：XX101、XX102、XX103、XX104、XX105、XX106、XX107、XX108、XX109、XX201、XX202、XX203；XX204、XX205、XX301、XX302、XX406、XX407、XX502、XX601、XX801。上述21種破乳劑有效成分如下表2所示。

表2 破乳劑有效成分明細表

針對21種破乳劑進行篩選實驗，根據現場情況，破乳劑用量1%，破乳20h后，每種單劑破乳效果如表3所示。

實驗結果可得：大部分破乳劑并不適用于凝析油乳液的破乳。在眾多破乳劑中破乳劑XX103和XX302破乳效果明顯且與其他破乳劑相比脫水脫油均較為徹底。結合實驗，對XX103和XX302進行進一步的復配篩選，確保采出凝析油乳液油水分離更加完全。

3.3.2 破乳劑的復配篩選

將 XX103 與 XX302 按照 1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、2：3進行復配。將復配后的破乳劑進行破乳對比實驗，破乳20h后，結果如表4所示。

表3 破乳單劑破乳效果對比

由表 4可得：XX103與 XX302按照 1∶3復配后所得破乳劑的破乳效果較好，脫出水量及脫出油量均較多，且中間乳化層較薄。

3.3 破乳劑加藥質量分數的篩選

進一步優(yōu)化加藥質量分數，以現場加藥質量分數1%為參考，將篩選出的XX103∶XX302=1∶3破乳劑加藥質量分數設定為：0.3%，0.5%，0.7%，1.0%，1.2%。1號、2號、3號樣品破乳實驗20h后情況如表5所示。

由表5可見，同樣經過20h破乳，加藥質量分數在大于等于0.7%時，均可達到很好的破乳效果，且質量分數加大效果不再增加。結合現場情況及各個方面因素綜合考慮，最終將破乳劑加藥質量分數確定為0.7%。

表4 不同復配比例破乳劑破乳效果對比

表5 不同加藥質量分數破乳劑破乳效果對比

3.4 破乳劑破乳時間的驗證與優(yōu)化

針對篩選出的 XX103∶XX302=1∶3 破乳劑，在加藥質量分數0.7%的條件下，對破乳時間進行驗證與優(yōu)化，以期提高現場效率。

由表6可見，破乳劑加藥質量分數為0.7%時，1號、2號、3號樣品從15min到24h破乳過程中，破乳主要發(fā)生于0～12h，在12h時油水分離完全，12～24h中油水脫出量無明顯變化。現場可根據需要在破乳12h后隨時進行凝析油的回收以及污水處理。

4 結論

4.1 凝析油乳液，由于中途加入藥劑種類眾多，油水乳化嚴重，形成乳液穩(wěn)定難處理，大部分常規(guī)原油破乳劑并不能起到很好的破乳作用。

4.2 本文對21種破乳劑進行篩選復配，選出了XX103和XX302兩種效果較好的破乳劑，并篩選出XX103和XX302以1∶3進行復配使用效果最優(yōu)。同時考慮現場情況以及各方面因素最終確定該破乳劑加藥質量分數為0.7%，破乳12h后，凝析油乳液的破乳效果最好。