聚合物驱原油采出液破乳剂的研制

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1、聚合物驱原油采出液破乳剂的研制董化冯涛金陈丰民( 大庆油田采 油五 厂平(大庆油田设计院黑龙江省大庆市1 6 37 12 )黑 龙江省大庆市16351 3)摘要大庆油田实施 聚合物驱油以后,使得含 有聚合物原油采出液形成了稳 定的乳状 液,采用常规破乳剂已无 法解决破乳脱水的难题,严 重影响了原油脱 水生产和商品油 的质 量。针 对生产 中这一难题,在室内通过采用 不同分子结构破乳剂,并根据“协同效应”原理,研制出了FPW32 0破乳剂。室 内经用 不同聚合物含量的原油乳 状 液破乳脱水效果表明,提高了破乳速 度,降低了脱后污水含油量,并 且减少了乳化 层的产生。该剂 经在大庆油田最大的聚合物

2、驱原油采出液处理 站北十三联合站推广使用,在原油采出液中聚合物含量9 0一13 0nlg /L,破乳剂用量每天可节约2 00 kg以上,脱后污水中含油量降低了10 01119几,降低电脱 水器 电流4 0m A,并且解决了电脱水器的波动,烧硅片、保 险等影响脱 水生产的难题,保证了原油脱 水生产的正常运行和 商品油质量。主题词大庆油田原油破 乳剂聚合物研制应用1箭台1.门划口大 庆油田为加 快聚合物 驱 油 矿场 试验和工业 化应用规模,“八五”期间将聚合 物 驱油 列入国家 科技 攻关 计划,使聚合物驱油面积 逐 年增加。但是,随着聚合 物驱油应用扩大,相 应给地 面原油集 输 处理也带来

3、许多新问题,其中之一就 是增加了原油脱水的难度。主要表 现在以下几 个方面:聚合物存在于原油采出液 中,增加了水相粘 度,使 化学 破 乳脱 水速度减慢;在油、水 界面处 产生较 稳定的厚乳 化层,形成难 破 乳的“皮 膜”,造 成电脱 水 器电流 升高,烧 坏硅 片、保 险等,使 电脱水 器 无法正常工作;脱后污水含油高,而且增 加了污水处 理难度;随着 原油采出液 中聚合 物含 量的上升,破乳剂用量 成倍增加。目前,原油脱水站均存 在以上四个 方面的 问题,严重影响了生产和商品油质量,已成 为原油脱 水生产急需解决的问题。至今国 内尚无处 理含聚合物原油采 出液的破乳剂。从查阅国外 资 料

4、 表明,P rs ly e等 人 提出用两性金属阳离子来处 理该 种采出液,得 到一絮凝 物,然后再用 强碱 进行油、水分 离。但 从 我们 收集 几十种国内外 样品试 验结 果,均无 法达到 实际处理 要 求。而采用常 规SP 1 6 9破 乳剂进 行破 乳脱 水,当采出液中聚合物含 量 上升到3 01119儿以上 时,电脱 水 器 无法 进行正 常生产,必须 研制一 种新型破乳剂。基于上述聚合 物驱原油采出液 破 乳 脱 水的难题,为保证 原油脱 水生产的 正常运行和商品油质量,需 研 制一种破 乳 能力强,脱后污水质量好和适应含聚合 物原油采出液的破乳 剂。大 庆油田设 计 院在 这方面

5、开 展了大量的研制 工 作,研制出了FpW3 2o破 乳剂。经室 内试 验和现场应用,取得了较 好的经济 效益。目前,F PW犯O破 乳剂已批量生产。2.室内破乳剂配方研究及评价2.1含聚 合物 原油乳 化液 的制备从 现 场取回的新鲜原 油样,除去游离 水后 按一定比例 将油 和含聚合 物的水 溶 液倾人 到胶 体 磨 中,在30 O0 r / mn i下乳 化5而n,得 试验用 的原油乳 化液。2.2不同类 型原油破 乳 剂的 脱水 评价为了对含 有 聚合物 的原油乳 化液 进行 破乳脱水效 果的评 价,我们 对 大庆油田采 油一厂聚合物驱 的原油物 性 进行了分 析,筛 选出了几种 破乳

6、 剂,进 行了破乳 脱 水试 验,其脱 水 效果见 表1。由表1试 验 结 果可以看出,R I一04,P FA 83 11和AP 22 1三种破乳 剂,虽然脱 水速度 快,但脱后 污水 颜色较 差均 为乳 黄色,而SP 1 6 9、BP 16 9和AP1 21破乳 剂,虽 然脱 水速度慢,但 脱后污水 颜色油气田地面工程(O GSE)第17卷第5期(1998.9)29较清。表1不 同类型破乳剂对含有聚合物原油乳 化液的脱水效果序序号号破乳剂 名 称称加药量量脱水温度度脱 水量(Lm) ) )水色色( ( ( ( ( ( (mg/L) ) )() ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )

7、) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5而n n n15而n n n30min n n60而n n n630而n n n n nl l l l lSP16 9 9 91o o o o52 2 20 0 00 0 00 0 010 0 027 7 7浅黄黄2 2 2 2 2Al刀21 1 11o o o o52 2 25 5 59 9 9ll8 8 88 8 8235 5 5乳黄黄3 3 3 3 3Pl lA3 3 31o o o o55 5 52 2 20 0 08 8 8l

8、5 5 5O O O2孚 L黄黄4 4 4 4 4Rl一4 4 401o o o o56 6 6l33 3 34 4 44 4 442 2 22 2 2 2乳 黄黄5 5 5 5 5P FA8 3l l l l1o o o o52 2 2O O O5 5 5l8 8 8330 0 07 7 7乳黄黄6 6 6 6 6PB169 9 91o o o o5l2 2 20 0 00 0 00 0 02 2 20 0 0浅黄黄7 7 7 7 7AP11 1 112o o o o5O O O2 2 20 0 02 2 2115 5 50 0 0浅黄黄8 8 8 8 8空白白0 0 05l l l2 2

9、20 0 00 0 00 0 02 2 2乳黄黄注:原 油含水 65%;原油乳 状液中含聚合物为so og m几,油样 取 自采油 一 厂北十四号站外输管线2.3FPW型 破乳 剂 的复 配首先 根据 破乳 剂“协同效 应”原 理,选用分 子结 构不同的破 乳剂 单剂,在一 定条 件下进 行了两种以上单剂的复配,先后研 制出来F PW3 14、FPW31 9、F PW32 0三 种复 合型破 乳剂。2.4室内配方 的优选及 评 价室内 脱 水 评 价 方 法 采用SY52 8O一9 1和SY5 28 1一习1标 准进行。参比样品是 采用目前油田使用的SP 1 6 9破乳剂(该 样品是在众多 样

10、品中筛 选出来的较 好的一种 )。通过室内在不同浓度、不 同温度下对聚合物 原油乳 状 液 脱 水进行 评价,优 选出F PW3 2O破 乳 剂。并 将其 与SP 16 9破 乳 剂 进 行 脱 水 效 果 对比( 见 表2)。表2F PW320与SP 169对比试验效果破破乳剂剂一脱水温 度度破乳 脱水量(mL ) ) )污水 含 油量量乳化层厚度度备注注( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( () ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )(mg /L) ) )(mm

11、) ) ) ) )名名称称加药量量量sm in n n15m in n n30 m in n n60 m in n n n n n n n n( ( ( ( (毗/L) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )F F F PW320 0 030 0 045 5 5l8 8 825 5 535 5 54 8 8 8416 6 60.5 5 5原油采出出一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一液综合含含S S SP 169 9 93 0 0 045 5 5l3 3 32 0 0 025 5 53O O O5 2 3 3

12、33 3 3_水为7 2%F F F P 从 32 0 0 05 0 0 04 5 5 520 0 030 0 03 9 9 952 2 23 7 3 3 30, 5 5 5 5 5S S S P 16 9 9 95O O O45 5 5l6 6 622 2 228 8 846 6 6423 3 32. 5 5 5 5 5F F F PW32 0 0 030 0 050 0 0l 9 9 927 7 738 8 852 2 24 08 8 80. 3 3 3 3 3S S SP 16 9 9 930 0 050 0 015 5 522 2 230 0 046 6 65 19 9 92 2 2

13、2 2F F F P研32 0 0 050 0 050 0 022 2 23 5 5 543 3 356 6 63 2 8 8 80. 2 2 2 2 2S S S P 16 9 9 950 0 050 0 0l6 6 625 5 535 5 54 8 8 84 13 3 31. 5 5 5 5 5F F F P从 3 20 0 030 0 045 5 516 6 623 3 334 4 449 9 94 8 2 2 25. 2 2 2原油采 出出液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液液综合含含S S SP16 9 9 930 0 045 5 5

14、l 0 0 0l8 8 82 0 0 025 5 5598 8 810. 6 6 6水为70%F F FPW3 20 0 05 0 45 5 5l 7 7 72 8 8 838 8 852 2 23 8 6 6 62.1 1 1 1 1S S SP 16 9 9 950 0 045 5 5l 1 1 12 0 0 025 5 532 2 25 2 8 8 89.5 5 5 5 5F F F P 认3 20 0 030 0 050 0 0l 8 8 82 8 8 839 9 95 3 3 34 2 8 8 83.2 2 2 2 2S S S P 16 9 9 93 0 0 050 0 0l0 0

15、 02 l l l26 6 635 5 55 16 6 610. 2 2 2 2 2F F F PW32 0 0 05 0 0 050 0 0l9 9 93 5 5 542 2 258 8 83 8 1 1 11. 1 1 1 1 1S S S P 169 9 95 0 0 050 0 012 2 225 5 536 6 646 6 64 0 2 2 29.8 8 8 8 8注:含聚合物原油采出液取 自大庆油田采油 三 厂 北 十三联站 的 1 6弃站;聚合的含量10 5m岁L30油气田地面工程(O GSE)第17卷第5期(1998.9)由表2破 乳 脱 水 试 验 结果看出:FlW32O破

16、乳剂用于含 聚合物 原 油采出液,具 有比SP 16 9破 乳剂破乳 脱 水速度 快,脱 水量 多,脱 后污水 含油量 低(lo om g儿 ),产生乳化层少等优 点。3.F PW32 0破 乳剂现场 应用效果北十三联合站所辖4座中转站,共有 聚合 物 驱采出井16 9口,该站日处 理 液 量25 00 0耐,外输油5 2O0 t,来 液含 水 8 2%一8 3%,来 液 温 度平均4 2。该站采用二段 脱水工 艺,即一段 脱 除游离 水,二段经加 热至5 5一6 0进电脱 水 器进行电化 学 脱 水,最后原油外输。该站199 5年1 1月投 产以来,原油脱 水一直 使用SP 16 9破 乳剂,能满足游离 水脱除和电化 学 脱 水要求,电脱 水器能运 行正常。但随着 采出液 中聚合物含量上升 到3 0mg儿以上时,其一段、二段 脱 水开始 不能正常运 行。随采合物含量的继续上升,电脱 水器 电流 急剧增 加,由3 0m A以下,上 升到7 0-8 01l lA,最 高上升 到1 0011】A,电脱 水器 开始 波 动,烧 硅 片、保 险等 现象 经