含固体颗粒二元复合驱原油乳状液破乳研究

为了有效处理含固体颗粒的聚合物/表面活性剂二元复合驱原油乳状液油水分离困难的问题,采用界面张力仪和全功能稳定性分析仪考察了硅藻土、破乳剂、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和石油磺酸盐表面活性剂对胜利海上原油二元复合驱采出液稳定性和油水界面性质的影响。结果表明,非离子破乳剂ECY-05和有机硅破乳剂589按质量比4∶1组成的复配破乳剂FP的破乳效果良好,随着FP加量增大,乳状液稳定性降低,油水界面张力减小,脱水率增加,FP加量为200 mg/L时,含固原油乳状液60 min脱水率为88%;随着HPAM、表面活性剂和硅藻土含量的增加,乳状液稳定性增加,脱水率降低;油水界面张力随着硅藻土加量的增大而增大,随表面活性剂浓度的增大而减小,HPAM对油水界面张力影响较小,三者的协同作用使得脱水率降低。     

含聚原油脱水室内试验研究

聚合物驱油(简称聚驱)是目前提高原油采收率的一项重要手段,但聚驱采出液中含驱替用的聚合物,改变了乳状液的性质,脱水难度大于普通水驱。针对某脱水站来液含聚合物的实际情况,对不同聚合物浓度原油乳状液进行了电导率、油水界面张力及脱水效果试验,确定了电脱水器正常工作的极限进液含聚浓度为300 mg/L。对破乳剂进行了筛选,明确了采用破乳剂复配和絮凝剂组合的投加方式进行脱水,配方体系为破乳剂DP9201与XP-1421(复配比例1:1,加药量100 mg/L)和絮凝剂聚合氯化铝(加药量20mg/L),90 min条件下脱水率可达87%。     

聚合物/表面活性剂二元复合驱采出液的破乳研究

研究了破乳剂种类、采出液组成对聚合物/表面活性剂二元复合驱采出液破乳脱水效果的影响。考察了不同驱油体系的界面张力与电导率。从5种商品破乳剂中筛选出最佳非离子型破乳剂BSE-238。该破乳剂在50℃下的脱水速率快,脱水率高,最终达到83.33%,最佳用量为50 mg/L。在此条件下,含不同浓度HPAM、吡咯啉表面活性剂及其复合体系(浓度比1∶1)的采出液脱水率均随着驱油剂浓度的增大而降低,并且破乳难度依HAPM、表面活性剂、二元复合体系的顺序增加。在二元驱采出液中加入FeSO4、盐酸和氯化钠后,脱水率可小幅提高。驱油剂对界面张力的影响为:吡咯啉二元复合体系HPAM。相同浓度下的电导率大小为:二元复合体系吡咯啉HPAM,与脱水率相符。     

复合驱采出液破乳剂的破乳特性

从破乳剂分子改变油／水界面张力和油／水界面膜强度两个方面，对复合驱采出液的破乳脱水问题进行了研究。实验结果表明：非离子型破乳剂在界面活性低于复合驱采出液中活性剂的界面活性的情况下，仍可能吸附到油水界面上，升高原油乳状液界面张力，并参与润湿成膜，削弱界面膜强度，达到破乳的目的。但是，在实验中也发现破乳剂改变油／水界面张力的能力与破乳剂的破乳特性没有对应的关系。一种性能良好的破乳剂不仅应具有良好的吸附成膜性能，更应有效地降低油／水界面膜强度，才能达到较好的破乳效果。文中所阐明的观点对复合驱采出液以及聚合物驱采出液的破乳脱水处理均有一定的指导意义。     

原油破乳剂筛选及破乳效果研究

依据“破乳性评分”（DV）值，采用室内瓶试法为大港扣50区混合原油筛选出性能较好的破乳剂。考察了温度和破乳剂浓度对脱水效果的影响，结果表明，选用庄大破乳剂，温度60℃，破乳剂浓度100mg／L条件下，脱水效果最好，脱出水色清，油水界面齐，脱水后原油含水率0．57％，脱出水中含油6．34mg／L。采用滴体积法测定了破乳剂及破乳剂浓度对原油及沥青质、芳香分、胶质和饱和分4组分的油水动态界面张力的影响，结果表明，原油及4组分中加入破乳剂后，界面张力都降低，尤其是庄大破乳剂对油／水界面张力降低幅度最大；随着破乳剂浓度的增加，原油及4组分油／水界面张力呈现下降趋势，但当破乳剂浓度大于100mg／L时，界面张力呈现上升趋势，各组分出现最低界面张力时对应破乳剂浓度基本在100mg／L左右。因此，选择庄大破乳剂，其浓度100mg／L对脱水和降低油／水界面张力效果都好。     

哈拉哈塘油田稠油破乳剂的选取

依据中华人民共和国石油天然气行业标准筛选出适合塔里木油田哈拉哈塘油田哈6区块稠油乳状液的破乳剂,并通过脱水量、油相中含水量、油水界面等技术指标,评价破乳剂在不同条件下破乳脱水效果,优选出效果最优的破乳剂,作为哈拉哈塘油田哈6区块原油脱水的专用原油破乳剂。在室内模拟条件下,用哈拉哈塘油田稠油配制出的含水10%、30%、60%的原油乳状液为较稳定的油包水型乳状液,能够满足室内原油破乳剂的筛选试验要求。筛选出的TA209破乳剂能够满足一段破乳脱水条件要求,筛选出的JFO913破乳剂能够满足二段破乳脱水条件要求。     

管输压力下实时记录式天然气发热量测定设备的开发

通过破乳脱水实验及界面性质研究了HPAM、吡咯林及其二元驱体系对原油乳状液稳定性的影响。实验结果表明:加入浓度为100mg/L不同驱油剂后均使破乳剂BSE-238对原油乳状液的脱水率降低15%以上,SV值均增大,不同驱油剂均增强了原油乳状液的稳定性。含驱油剂的乳状液体系破乳后水相电导率增大、Zeta电位负值增大,破乳脱出水中含油量增大、油滴粒径减小。不同驱油剂影响乳状液稳定性的机理不同:HPAM对体系界面张力无明显影响,是通过增大体系黏度增强其稳定性;吡咯林对乳状液体系黏度无影响,大大降低油水界面张力而增强乳状液稳定性;两种驱油剂协同作用,使二元驱采出液更加稳定。     

原油热化学脱水工艺技术试验

原油热化学脱水是将含水原油加热到一定温度,并在原油中加入适量的原油破乳剂,降低油水界面膜的表面张力,从而破坏乳状液的稳定性,以达到油水分离的目的。轮一联原油采出液油品性质较好,采出液乳化不严重,油水容易分离,采用复配的破乳剂TDE-LN破乳效果较好,在一定的温度和加药量条件下,可以实现采出液的破乳。推荐游离水脱除工艺参数为:沉降时间为20 min,脱水温度55℃,破乳剂投加量低于50mg/L。脱后油中含水率低于30%,水中含油量低于500 mg/L。现场试验表明,在来液含水率70%～80%时,沉降20 min,很容易达到油中含水率小于10%的技术指标。     

季铵盐阳离子聚合物防膨剂对 W/O乳状液稳定性的影响

为揭示季铵盐阳离子聚合物防膨剂对热采稠油乳状液稳定性的影响规律,根据南堡35-2油田热采现场采出液特征,采用高温高压可视相态釜模拟配制油包水乳状液,研究了季铵盐阳离子聚合物防膨剂对油水界面张力、界面剪切黏度及乳状液表观黏度和破乳脱水率的影响。结果表明,随着防膨剂浓度的增大,油水间的界面张力降低,界面剪切黏度增大;防膨剂浓度一定时,随着剪切速率的增大,界面剪切黏度增大并最终趋于稳定。温度对乳状液体系的性能影响较大:防膨剂在55℃时几乎对原油的乳化不产生影响,防膨剂溶液与原油形成的乳状液不稳定;在乳化温度为100℃和150℃下形成的乳状液稳定性高,且其表观黏度随防膨剂浓度的增大而增大;防膨剂浓度一定时,随着乳化温度升高,乳状液的表观黏度明显增大,脱水率降低,150℃时含0.5%~10%防膨剂乳状液的脱水率均为0,稳定性良好。季铵盐阳离子聚合物防膨剂能降低油水间的界面能,提高界面膜强度,增加W/O型乳状液的稳定性。     

界面张力与乳状液稳定性试验研究

研究了乳状液的稳定性与界面张力的关系，探索了破乳剂浓度、乳状液温度及含水率对其稳定性的影响。结果表明，对于同一种乳状液，它的界面张力值降低越多就越不稳定；随着乳状液中破乳剂含量的增加，界面张力呈现先下降后上升的趋势；破乳剂的效果受油品性质、含水率的影响较大；对于同一种油品，存在具有最佳HLB值的破乳剂，使油水界面吸附量最大，界面张力值降至最低，乳化现象最不容易发生。     

界面特性表征驱油剂对采出液稳定性的影响

针对三元复合驱不同驱油剂对采出液稳定性的影响问题,通过室内破乳脱水实验及油水界面张力、zeta电位、黏度等参数,研究了不同驱油剂对三元复合驱采出乳状液稳定性的影响。结果表明:单一的碱和表面活性剂能够降低油水界面张力、增加zeta电位,从而减少脱水率、增强稳定性;聚合物则主要是增加zeta电位和体系黏度从而脱水率减少,稳定性增强;当多种驱油剂共同存在时乳状液成分复杂,乳化严重,乳状液更加稳定。因此可通过界面特性参数找出三元复合驱驱油剂对采出液稳定性的影响变化规律,为油田现场提供合理的驱油药剂。     

滩海油田破乳剂研究与应用

为了解决大港滩海地区联合站外输原油油水界面混浊,原油含水超标,乳化严重的问题,室内对5种不同类型的破乳剂对滩海油田原油的破乳能力进行分析研究,筛选出2种类型的破乳剂进行复配后对复配破乳剂类型、加药浓度、温度等因素进行研究。最终筛选复配出BH-2型破乳剂在60℃加药浓度为100 mg/L的条件下,原油脱水速度快,油水界面清晰,深度脱水效果显著。与目前在用破乳剂相比,现场使用效果明显,外输原油含水率从3%降到0.7%以下,药剂成本节省16%,可节约成本48万元/a,具有较好的推广应用前景。     

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。     

水驱高含水采出液破乳剂的研制和应用

针对大庆油田进入高含水开发后期采出液含水率高,油水乳状液类型由W/O型转变为O/W型和W/O/W型,采用常规水溶性破乳剂存在难以同时兼顾O/W型原油乳状液破乳和W/O型原油乳状液破乳以及加药量大的问题,通过水溶性阳离子型反相破乳剂和油溶性脱水型破乳剂的复配,研制出适用于水驱高含水采出液的高效破乳剂DQS-7。该破乳剂在加药浓度为9.67 mg/L时,大庆油田某联合站水驱高含水采出液经游离水脱除器—压力沉降罐—电脱水器三段脱水工艺后的原油水含量低于0.3%,分离采出水含油量低于500 mg/L。     

破乳剂结构与其破乳效果及界面行为的关系

通过考察不同结构类型的破乳剂对孤岛油田模拟采出液破乳脱水及界面张力的影响,研究了破乳剂的构效关系。结果表明:油溶性破乳剂破乳效果明显优于水溶性破乳剂,非离子型破乳剂优于阳离子型及两性破乳剂;破乳剂EO/PO值、分子链长、支化度均影响破乳剂的破乳效果。对于同类型中同结构系列的破乳剂,油水界面张力越低,其脱水率越高;同种类型破乳剂使原油的界面张力降低值与脱水率之比r呈现规律:非离子型0.20.4;且直线型破乳剂r值大于支链型破乳剂。不同类型破乳剂对原油极性四组分界面张力降低值之和与脱水率之比有固定的比值范围;对于非离子型破乳剂,使四组分界面张力降低值之和越大,其对应的脱水率越高。     

泡沫辅助减氧空气驱采出液脱水及消泡特性研究

为了掌握泡沫驱残留药剂对采出液地面处理工艺的影响,以现场泡沫辅助减氧空气驱采出液和模拟采出液为对象进行了脱水和消泡等实验。采用SVT-20N旋转滴测量仪、TA DHR-2流变仪、泡沫测试分析装置等仪器和破乳脱水标准方法,测定了发泡剂和稳泡剂对油水界面性质的影响,评价了发泡剂、稳泡剂、破乳剂、处理温度对采出液破乳脱水和消泡特性的影响,得出了发泡剂和稳泡剂对采出液破乳脱水和消泡特性的影响规律,优化了现场泡沫辅助减氧空气驱采出液的分离脱水条件。通过实验与结果分析,采出液的发泡剂残留质量浓度为10 mg/L左右;发泡剂的残留会显著降低油水界面张力,并增加消泡时间,稳泡剂主要表现为发泡剂的辅助药剂;当发泡剂质量浓度为10 mg/L,或5 mg/L发泡剂+100 mg/L稳泡剂时,脱水60 min后的含水率仍高于0.5%,此时需要升高温度或者增加破乳剂投加量;当发泡剂残留质量浓度超过150 mg/L时,消泡时间会超过10 min,此时需增加温度促进采出液的消泡。掌握泡沫驱药剂对采出液破乳脱水和消泡特性的影响规律,可为现场泡沫辅助减氧空气驱采出液的脱水和消泡提供参考。     

三元复合驱采出液破乳技术研究

采用光学显微镜和电子显微镜研究了聚丙烯酰胺、表面活性剂和碳酸钠的三元复合驱油体系与克拉玛依油田二中区原油形成的乳状液界面膜性质、粒度尺寸和微细结构。考察了三元驱油组份对乳状液破乳脱水的影响规律，并对脱水过程油水中间层的成因及消除中间层的方法进行了探讨。针对模拟采出液的性质对合成的不同类型的破乳剂进行了评选，从中筛选出适用于二中区模拟三元复合驱采出液的破乳剂，提出了对路破乳剂的研制方向。     

大庆油田三元复合驱采出液热-化学破乳研究

以模拟三元复合驱采出液为介质研制了大庆油田表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液热化学脱水的破乳剂，用模拟采出液和实际采出液评价了其破乳性能并通过测试模拟含油污水的油珠聚并，水相粘度，油水界面张力，油珠Zeta电位和油水界面流变性的方法研究了大庆油田表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液的热－化学破乳机理。实验结果表明，表面活性剂ORS－41三元复合驱O／W型采出液在破乳剂加药量为150mg/L，脱水温度为45℃和沉降时间为3h的条件下，可经热－化学脱水达到外输原油含水率指标；三元复合驱O／W型采出液的热－化学破乳机理为：破乳剂ASPD－1吸附剂油水界面上顶替原油中的天然界面活性物质，碱与原油中天然物质反应生成的界面活性物质和驱油表面活性剂，降低油珠表面的负电性和油珠之间的电排斥力，促进油珠之间的聚并，使油珠上浮速率加大并使O／W型三元复合驱采出液分层后握 油珠浓缩层内的油珠粒径增大，使得油珠聚并过程中被束缚在油相中的水滴直径增大，使所形成的W／O型乳化原油的稳定性下降，容易破乳。     

界面张力对原油乳状液稳定性影响的探讨

原油乳状液的稳定性对油水分离起决定性作用,其受原油品质、水质、温度、破乳剂的使用等因素影响。本工作着重探究了上述影响因素与乳状液的界面张力的关系,从而寻找出更佳的条件,使得原油乳状液趋于稳定状态,原油脱水更彻底。     

模拟二元复合驱采出液稳定性影响因素研究

二元复合驱是中高渗透油藏提高采收率的主要技术之一。为了研究聚表二元驱对乳状液稳定性的影响,选取含聚表水与模拟油组成油水界面体系,测试了油水界面张力、界面剪切黏度等参数,并结合乳状液静置脱水效果,分析聚表二元驱对油水采出液稳定性的作用机理。采用含聚合物和表面活性剂的水相与模拟油配制成模拟油采出液,用于测试不同聚合物及表面活性剂浓度对界面张力的影响。界面张力结果表明:聚表二元驱成分能够显著增大油水乳状液的稳定性,但聚合物与表面活性剂在界面活性上存在明显差异;界面剪切黏度的影响因素主要为聚合物;静置脱水实验表明,影响油水乳状液稳定性的主要因素为表面活性剂。这与过去的观点存在矛盾,即认为界面剪切黏度是影响乳状液稳定性的关键。因此本研究认为存在其他因素影响乳状液稳定性。