渤海油田油井酸化返排液对原油脱水的影响

酸化是渤海油田最重要的增产增注技术。酸化后,返排出来的残酸直接进入生产流程,对油气水处理流程产生较大影响,导致外输原油含水超标,注水水质不合格。为了确定残酸返排液的乳化机理,通过对返排残酸组分的分析,并结合分析结果进行了各组分对原油乳化稳定性及破乳效果的影响实验。实验表明,返排液的p H值、固体悬浮物和铁离子含量是影响破乳的主要因素,为此应建立相应的破乳方法。通过对酸化返排液进行有效地处理,对降低外输原油含水、提高油品质量、确保注水水质合格、保证油田正常生产、降低生产成本和提高经济效益具有重大意义。     

酸化返排液对原油破乳脱水的影响研究

结合冀东油田实际生产情况,采用"瓶试法"研究了酸化返排液对原油乳状液破乳脱水的影响。试验结果表明,单一与混合酸化返排液都大大降低了原油脱水效率,同时筛选出满足外输要求的破乳剂;对单一酸化返排液筛选出破乳剂C-1(返排液G104-5P30,破乳剂选取C-2),原油破乳脱水率为92%~96%;对混合酸化解堵液筛选出破乳剂YJ-1和YJ-5,原油破乳脱水率为92%~94%。     

低渗透油田措施返排液对原油乳状液破乳效果的影响及对策

渤海某低渗透油田在经过压裂酸化措施后,大量措施返排液改变了原油产出液的状态,导致原油乳化加剧,破乳困难。针对此问题,研究了不同类型措施返排液对破乳剂效果的影响,并提出了相应的改善对策。实验结果表明:在破乳剂浓度为200 mg/L时,酸化残液乳状液破乳效果极差,脱水率仅为5%,压裂废液乳状液的脱水率相对较高;通过对比模拟水、污水配制的乳状液破乳效果,提出了稀释、沉降、消除污水中高价金属离子的含量来提高乳状液破乳效果的对策;随着稀释倍数的增加,乳状液的破乳效果逐渐增加,稀释5倍时,脱水率达到65%;提高污水的p H值能够大幅度提高其破乳效果,乳状液脱水率由原来的10%提高到70%。     

残酸返排液对原油乳状液破乳效果的影响

通过模拟酸化工艺,对桩西采油厂长堤线、混合线和桩一线的原油在残酸存在前后乳状液破乳脱水的对比实验,研究了残酸返排液对乳状液破乳的影响.实验结果表明,残酸和原油形成的乳状液比正常情况更加难以破乳;而且振动原油乳状液的强度越大或残酸加量越多,破乳将变得越困难.     

油井酸化返排液的导电性能及其影响因素分析

油井酸化所产生的酸性返排液进入电脱水器后常引起装置跳闸,严重影响设备安全运行。以渤海某油田油井酸化返排液为研究对象,通过测试可加电压研究了其导电能力,发现返排液中原油乳化层的存在及其强导电特性是导致电脱水器过流的主要原因。通过实验考察了温度、pH值以及酸化渣泥含量等因素对返排液中原油乳化层导电能力的影响。结果表明,升高温度能够明显降低原油乳化层的稳定性和导电能力;在中性pH值范围内油水界面张力值较高,原油乳化层稳定性较差,易发生破乳并使其导电能力降低;酸化渣泥能够增强乳化原油的稳定性及导电能力;将pH值调节至6～8,在添加适当破乳剂的同时升温至80℃对酸化返排液进行预处理,能够有效降低其导电能力。     

酸化压裂液对原油破乳脱水影响研究

研究讨论了含酸原油性质,并考察了变黏酸、胶凝酸以及残酸返排速度对原油破乳脱水的影响。结果表明,含酸原油胶质、沥青质、机械杂质含量越高,油水界面膜越稳定;酸化压裂液和盐酸质量分数分别达到7.5%和1.5%时,含酸原油在实验条件下基本不能脱水;残酸返排速度越大,乳化越严重,含酸原油破乳脱水越难。     

原油乳状液破乳机理及影响因素研究

由于原油乳状液的形成及稳定性的因素复杂,以及影响原油乳状液破乳的因素众多,因而研究原油乳状液的破乳机理各异,主要有顶替或置换、反相作用、絮凝-聚结、膜排液、膜击破、润湿增溶、反离子作用、褶皱变形机理.又由于原油乳状液的稳定与破乳是一对矛盾,影响乳状液稳定的因素也会影响乳状液的破乳;但从影响破乳剂对原油乳状液破乳的因素来看,主要有原油乳状液的性质、原油破乳剂的性质和外界脱水条件.研究原油乳状液的破乳机理及影响因素,目的是为不同的原油乳状液的破乳方法提供参考依据.     

酸化返排液对原油乳化液稳定性的影响

渤海湾QHD32-6海上油田两口油井酸化后返期期间,原油集输系统三相分离器和热处理器水相出口DH值下降,最低降至4.0,返排11小时后恢复正常值7.0.在此期间原油乳状液样稳定性增大,破乳刘(BH-09)的性能显著变差.考察了影响原油乳状液稳定性的3个因素.①显微观测表明pH=8.0时乳化水滴在油外相中分布较为均匀,而pH=2.0时乳化水滴出现凝聚倾向,使破乳剂不易进入油水界面;油水界面张力在pH≈7时最高,随pH值降低(7～1)而降低,随pH值升高(7～12)而迅速降低;注碱中和返排酸液引起pH升高,是原油乳状液稳定性增大的主要原因之一.②酸化产生的胶态金属氢氧化物和黏土颗粒使原油乳状液稳定化.③酸液中具有表面活性的添加剂使黏土颗粒亲油化或亲水化,导致原油乳状液稳定性增大.图2表3参8.     

酸化原油破乳脱水的影响因素与处理技术研究进展

为了探索酸化原油脱水困难的原因,通过回顾近几年开展的酸化原油脱水影响因素实验以及现有的酸化 原油脱水工艺,总结了pH值、温度、固体颗粒影响原油破乳的机理,归纳不同破乳脱水工艺的适用性。热化学沉 降法适合处理黏度、含水率不高的原油。超声波稠油破乳脱水的实际应用效果显著,可以作为热化学沉降工艺 的辅助破乳。水洗法可去除部分固体颗粒和酸化淤渣,适用于重力沉降前预处理。高频脉冲电脱水法对酸化 油、老化油脱水效果都较好,适用于精脱水处理。微波破乳仍处于研究阶段,需进一步研究破乳机理以及验证工 业实用效果。最后对未来原油破乳和脱水工艺的研究提出了建议。     

老化油破乳技术研究

通过对各种老化油存在形态、原油组分、物理化学性质进行分析,从宏观到微观研究其严重乳化的原因和影响其稳定的因素。通过对原油组分、油水界面膜、原油乳化剂等内因和曝氧老化、温度等外因对老化油稳定性影响的研究,发现老化油是在曝氧条件下原油中轻质组分减少,胶质、沥青质及环烷酸等极性组分增加,同时外源固相颗粒及内源腐蚀结垢杂质和有机杂质等随时间延长在油水界面不断富集,使界面膜的强度增加形成稳定性很高的原油乳状液。通过用现有的各种原油破乳脱水机理对老化原油进行了破乳脱水实验,并找到老化油的破乳技术——热化学一离心脱水技术,同时优选了适宜的破乳剂。     

表征化学驱采出液稳定性不同指标的关联性

研究了聚合物、石油磺酸盐及二元复合驱作为驱油剂对孤岛油田采出的原油乳状液稳定性的影响,考察用不同指标表征乳状液稳定性的关联性。结果表明,在60℃、破乳剂TA1031质量浓度为100mg/L时,随各种驱油剂质量浓度的增大,原油乳状液破乳脱水率降低,120min时脱水率由高到低的原油乳状液体系的顺序为石油磺酸盐体系、聚合物体系、二元复合驱体系,对应的稳定性评分SV值逐渐增大,体系的静态稳定性逐渐增强;对应的破乳后水相Zeta电位绝对值、电导率由大到小的顺序为二元复合驱体系、聚合物体系、石油磺酸盐体系;水相中的油滴中值粒径由大到小的顺序为石油磺酸盐体系、聚合物体系、二元复合驱体系。水相的Zeta电位值越负、电导率越高、水中油滴中值粒径越小,原油乳状液的稳定性越强,脱水率也越低,表明表征化学驱采出液稳定性的各指标具有很好的关联性。     

逆流高压喷射破乳剂加注工艺数值模拟研究

文章分析了目前现有原油破乳剂加注工艺,提出了逆流高压喷射破乳剂加注方式。采用FLUENT对常规破乳剂加注方法和逆流高压破乳剂加注方法注入点流场进行数值模拟分析,结果表明逆流高压喷射破乳剂加注工艺在主管道中可以形成剧烈的紊流漩涡,加剧了破乳剂和乳状液的混合,而常规破乳剂加注方法破乳剂和乳状液几乎呈分层分布,不利于破乳剂均匀分散到乳化膜表面。逆流高压喷射将破乳剂雾化,有利于破乳剂快速分散到乳化膜表面,替代天然乳化剂提高破乳效果。文章还对加注喷管形式进行了仿真模拟,模拟结果表明渐缩式喷管更有利于提高破乳剂的雾化程度,进而提高破乳效果。     

两亲聚合物驱油剂对渤海油田采出液处理的影响

针对两亲聚合物驱油剂,研究了两亲聚合物对渤海油田原油乳状液和生产污水稳定性影响的规律性,探讨了两亲聚合物的结构和界面性能对采出液处理效果的影响。实验结果表明：①两亲聚合物对原油乳状液和污水体系的稳定性有明显影响;②随着聚合物浓度的升高,原油乳状液中的分散相水珠的直径明显变小,破乳难度增大,污水体系中的分散相油珠聚并的难度明显增加,且易形成水包油型乳状液;③两亲聚合物具有一定的界面活性,对采出液具有一定的乳化作用。     

水解聚丙烯酰胺对原油破乳的影响

采用紫外光降解法制备了4种不同黏均相对分子质量(Mη)的聚合物溶液,并用其配制不同质量浓度的含该聚合物的原油乳液。通过测定原油乳液脱水率、界面张力和分配系数,考察了聚合物质量浓度、黏均相对分子质量及聚合物种类对原油破乳的影响。实验结果表明,聚合物种类及其黏均相对分子质量是影响原油破乳的主要因素。对于水解聚丙烯酰胺(LDHPAM),当Mη1.14×106时,相对于空白样,它对原油乳液稳定性有明显的增强作用;当Mη1.14×106时,它对原油乳液稳定性无明显影响;与LDHPAM相比,疏水缔合聚合物(AP-P4)由于分子中含有少量的疏水基团,更易吸附于油水界面,对原油乳液稳定性的影响较为显著,当AP-P4质量浓度大于等于300mg/L时,原油乳液在55℃下静置2h后的脱水率仅为20%,远低于LDHPAM的60%。     

盐-高分子联合作用下高蜡原油微波破乳研究

在考察了盐添加量与原油乳状液升温速率、脱水率、盐回收率关系的基础上,提出了盐-高分子联合作用对原油进行微波辐射破乳的方法。结果表明,利用SH9402微波反应系统,使含水质量分数为50％的大庆石蜡基高蜡原油乳状液在辐射功率为225W、系统压力为0．7MPa、恒压时间为12min、剂油质量比为0．05、乙酸钠／聚乙二醇2000质量比为3：7时,脱水率达95．97％,盐回收率达91．23％;与单一使用乙酸钠相比,脱水率提高了0．14个百分点,盐的用量降低了70％（质量分数）,盐回收率提高了29．29％。     

聚合物驱残留物对原油破乳的影响

通过测定油田产出物的脱水率,考察聚合物驱残留物对原油破乳的影响,并对各种影响因素进行了分析。结果表明,随着产出物中聚合物浓度增加,破乳难度加大,产出物中含有疏水缔合聚合物AP-P4比含有MO4000破乳更困难。同时比较了聚醚型和双子结构破乳剂,双子结构破乳剂可将界面张力降至超低,有效地破坏界面膜,具有比普通聚醚型破乳剂更好的破乳效果。     

聚酰胺-胺星形聚醚原油破乳剂的合成与性能

以1.0G、2.0G、3.0G 乙二胺为核制备了星形大分子聚酰胺-胺,并与环氧丙烷、环氧乙烷进行烷氧基化反应制备了一系列具有多分支结构的二嵌段聚醚类破乳剂。采用浊点法测定了系列破乳剂的亲水亲油平衡值,单滴法测量了降低油水界面膜强度的能力,针对油包水型原油乳状液进行了破乳性能研究。结果表明:该系列聚醚破乳剂具有良好的界面活性,对油包水型原油乳状液脱水率超过90%,具有良好的破乳性能和适应性;破乳剂起始剂聚酰胺-胺代数越高,分支越多,所合成的聚醚破乳剂性能越好;随着聚酰胺-胺的代数及破乳剂质量浓度的增加,油滴液膜排液时间缩短,半生命期减小,破裂速率常数增大。     

二元驱采原油破乳技术的研究

通过对二元驱表面活性剂和聚合物进行考察,发现由于表面活性剂和聚合物的进入,使原油采出液的的乳化现象加重,导致原油的破乳过程复杂.文中分析了二元驱采对原油的性质、类型及稳定性的影响;对破乳剂进行了实验室筛选和复配;研究出适合二元驱采原油脱水的破乳剂及其配方,可以有效提高二元驱采的经济效益.     

低剂量天然气水合物抑制剂对渤海M油气田原油破乳脱水的影响

通过室内实验研究了包括3种动力学抑制剂与3种阻聚剂在内的6种低剂量天然气水合物抑制剂对渤海M油气田原油破乳脱水的影响,结果表明:当加注质量浓度为10～50 g/L时,3种动力学抑制剂ISP501、HY-2和HY-3对该油气田原油破乳脱水基本没有影响,仅使油水界面变差,但同时使用破乳剂AP-10能明显改善油水界面;3种阻聚剂HY-4、HY-5和HY-6对该油气田原油破乳脱水的影响程度与阻聚剂的分子结构类型有关,HY-4没有影响,HY-6有加重油水乳化的趋势,HY-5在水相产生大量絮状物,同时使用破乳剂AP-10作用也不大。动力学抑制剂ISP501和HY-3在渤海M油气田现场试验取得了较好的效果,原油处理合格,外排污水达标。     

热德拜原油破乳低效的机理分析及高效破乳剂的优选

针对哈萨克斯坦热德拜原油破乳脱水过程中破乳剂加量高、乳化中间层厚等破乳低效问题,从机理出发进行分析研究。结果表明,热德拜油田采出液中原油高含蜡、高含盐、一定量的机械杂质以及低效的现场破乳剂是破乳脱水低效、易形成乳化中间层的重要原因。为了提高原油破乳脱水性能、减弱乳化中间层厚度,通过室内破乳脱水实验,优选出BKP-62高效破乳剂。界面张力测试结果表明,破乳剂BKP-62的界面活性明显高于现场破乳剂,进一步说明其破乳脱水性能应该明显优于现场破乳剂。