永清工區(qū)站內(nèi)破乳劑篩選研究

黃國(guó)強(qiáng) ，王彬 ，姚慶童 ，吳丹 ，王克林 ，劉晶

（1.華北石油管理局有限公司物資分公司,河北任丘062552;2.華北油田巴彥勘探開發(fā)分公司,內(nèi)蒙古巴彥淖爾015000;3.天津新翔油氣技術(shù)有限公司,天津武清301700;4.中國(guó)石油華北油田分公司二連分公司,內(nèi)蒙古錫林浩特026000;5.中國(guó)石油化北油田分公司第四采油廠,河北廊坊065000）

在我國(guó)，隨著石油化工開采與發(fā)展，各種油田助劑也隨之出現(xiàn)。自上世紀(jì)中期開始破乳劑廣泛應(yīng)用，破乳劑產(chǎn)品的不斷更新、發(fā)展使其在破乳機(jī)理以及產(chǎn)品種類方面都有著重大突破。近年來(lái)，隨著油田開采的不斷深入，破乳劑已經(jīng)成為采油過程中不可或缺的化學(xué)藥劑之一。同時(shí)，破乳劑的種類也不斷更新?，F(xiàn)階段，我國(guó)油田主要應(yīng)用的破乳劑單劑有：不同起始劑合成的聚醚類高分子表面活性劑、咪唑啉類表面活性劑、磺酸鹽類表面活性劑等。在實(shí)際應(yīng)用過程中一般為多種單劑復(fù)配后使用現(xiàn)場(chǎng)破乳效果更佳。而破乳機(jī)理也存在電荷中和、絮凝-聚結(jié)破乳、反向破乳等不同的破乳機(jī)理[1]。并且，在同一區(qū)塊，同一情況下可能存在多種破乳機(jī)理并存破乳的現(xiàn)象。

伴隨著油田開采的不斷擴(kuò)大，油田逐漸進(jìn)入三次采油階段。各種驅(qū)油手段及技術(shù)的應(yīng)用，在提高采油量的同時(shí)也使得采出油液形成水包油，油包水等多種狀態(tài)，為后期的破乳增加了一定的難度[2]。

1 站內(nèi)待破乳油樣參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)條件

站內(nèi)破乳油樣主要來(lái)自各個(gè)單井及小站，在站內(nèi)匯總儲(chǔ)罐集中進(jìn)行最終破乳，以期達(dá)到破乳要求進(jìn)行下一階段處理。油樣中含水在43%～45%之間，在來(lái)液匯總儲(chǔ)罐進(jìn)行破乳之前油水經(jīng)過自然沉降后無(wú)分離情況出現(xiàn)，屬于穩(wěn)定乳液狀態(tài)。

現(xiàn)場(chǎng)站內(nèi)伴熱能力有限，破乳溫度僅能達(dá)到40℃，低于常規(guī)原油破乳溫度，正是由于來(lái)液油樣分支多，站內(nèi)破乳溫度偏低，現(xiàn)場(chǎng)破乳效果一直不理想，現(xiàn)階段急需尋找到一種適合現(xiàn)場(chǎng)情況，滿足現(xiàn)場(chǎng)條件的破乳劑產(chǎn)品，盡快解決現(xiàn)場(chǎng)的破乳問題。

2 破乳劑篩選實(shí)驗(yàn)

2.1 儀器與試劑

100mL 具塞離心管，采購(gòu)于天津天波玻璃儀器廠；破乳劑專用恒溫水浴鍋（0～90℃），來(lái)自金壇市城東光芒儀器廠；移液槍（0～0.2mL），采購(gòu)于德國(guó)賽默飛世爾公司；破乳劑產(chǎn)品，由天津新翔油氣技術(shù)有限公司實(shí)驗(yàn)室提供，具體型號(hào)類型見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)用破乳劑明細(xì)表

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)室破乳實(shí)驗(yàn)主要采用瓶試法[3]按照現(xiàn)有石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，待破乳油樣來(lái)源于永清工區(qū)泉大站，見圖1。實(shí)驗(yàn)室充分與現(xiàn)場(chǎng)情況相結(jié)合，初次篩選實(shí)驗(yàn)破乳劑的加藥量設(shè)定為100mg/L，破乳溫度為40℃。在確定效果較優(yōu)的破乳劑樣品后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)藥劑用量進(jìn)行梯度破乳實(shí)驗(yàn)，從而得出適合現(xiàn)場(chǎng)情況的最終加藥量。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)取回待破乳油樣

3 結(jié)果與分析

3.1 破乳劑的篩選

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，實(shí)驗(yàn)溫度為40℃，初次加藥濃度為100mg/L，實(shí)驗(yàn)室對(duì)天津新翔油氣技術(shù)有限公司提供的10 種破乳樣品進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行了多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋分別對(duì)破乳 30min、60min、90min、180min 后脫水量進(jìn)行記錄，具體脫水情況及油水界面情況見表2 和圖2。

表2 破乳效果對(duì)比

圖2 部分破乳劑效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)

根據(jù)上述表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得：在10 個(gè)破乳樣品中效果最優(yōu)為XX501 號(hào)藥劑。破乳后油水分離效果最佳：脫水量占比45%，與油樣含水（43%～45%）數(shù)據(jù)相比，達(dá)到最大限度破乳效果。

3.2 破乳劑的加藥量?jī)?yōu)化

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室破乳篩選實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步對(duì)破乳樣品XX501 進(jìn)行加藥量的優(yōu)化篩選實(shí)驗(yàn)，以期找到最適合現(xiàn)場(chǎng)情況的加藥量。為保證破乳效果的同時(shí)確保工區(qū)經(jīng)濟(jì)承受范圍，實(shí)驗(yàn)室對(duì)破乳劑加藥量進(jìn)行了梯度降低考察實(shí)驗(yàn)。具體結(jié)果見表3 和圖 3。

圖3 不同加藥量破乳劑效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)

表3 XX501 不同加藥量破乳效果對(duì)比

根據(jù)圖3 和表3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定破乳藥劑XX501 以100 mg/L 加藥量加注可達(dá)到最優(yōu)破乳效果，與現(xiàn)場(chǎng)用藥劑相比脫水效果明顯提升，脫水完全且無(wú)中間層，可滿足現(xiàn)場(chǎng)破乳需求。

4 結(jié)論

4.1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得，在十種破乳劑中，XX501 對(duì)永清工區(qū)（泉大站）油樣有較優(yōu)的破乳效果，能夠達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)要求的油水分離指標(biāo)。

4.2 本文篩選得到的破乳劑XX501 與現(xiàn)場(chǎng)用藥劑相比，在同樣加量（100mg/L）情況下，破乳劑XX501 破乳效果突出，破乳完全，油水界面整齊，脫水清，及時(shí)解決了現(xiàn)場(chǎng)破乳困難的問題，保證了工區(qū)正常的作業(yè)生產(chǎn)。