环烷酸铁对老化原油破乳的影响及脱铁机理研究

考察了环烷酸铁对油水乳状液稳定性的影响并对老化油的脱铁机理进行了探讨。实验结果表明：随着乳状液中环烷酸铁含量的增加,乳状液中水滴粒径减小,脱水率降低,水中含油量增大,zeta电位负值增大,乳状液稳定性增强。将聚天冬氨酸与乙酸1:1复配,并分别添加50 mg/L的助剂HCl、NaCl及甲醇,均能提高破乳剂BSE-238对老化油的脱铁率和脱水率。利用偏光显微镜和电导滴定法对破乳脱铁机理进行了探讨,证明加入聚天冬氨酸和破乳剂BSE-238 均能促进液滴聚并,降低乳状液稳定性,且络合剂和油中的铁反应生成一种水溶性的离子络合物并随破乳脱水脱出铁,使水溶液电导率增加,电导率变化曲线与对脱铁的络合机理的推测吻合。     

泾河油田原油破乳剂的优选与复配

针对泾河油田原油密度大、非烃及沥青质含量高、脱水困难、破乳剂用量大等问题,测定了6种商品破乳剂对含水20%稠油的脱水效果。单剂破乳剂25-A和HL-1的脱水效果均优于其它破乳剂,破乳温度65℃、破乳剂浓度600 mg/L时的脱水率分别为65.6%和62.5%。复配破乳剂脱水效果明显优于单剂破乳剂,相同条件下,脱水率高出15.7%。通过破乳剂浓度和破乳温度等影响因素的分析得出,泾河油田原油的最佳破乳条件为:破乳剂浓度400 mg/L,复配比例2∶1,破乳温度80℃,沉降10 h后脱水率可达94.5%。     

SF型脱钙剂在高酸多巴原油上的应用

 采用SF型高效脱钙剂和破乳剂SP-169对多巴原油进行脱钙研究。考察SF型脱钙剂加剂量、反应温度、注水率、沉降时间等因素对脱钙效果的影响。结果表明,SF型脱钙剂与破乳剂SP-169配伍对多巴原油具有较好的脱钙效果和优良的破乳效果,在剂钙质量比为2.5、破乳剂SP-169加入量为100 μg/g、反应温度为90 ℃、注水率为15%、反应时间为10 min、沉降时间为15 h的条件下,脱钙率达到87.7%,同时具有较好的脱铁效果,脱铁率达到68.2%。脱后原油钙含量为34.9 μg/g,盐含量为2.018 mg NaCl/L,原油水含量为0.17%,排水中油质量浓度小于50 mg/L。     

氮气泡沫驱对原油破乳脱水的影响及对策

对氮气泡沫驱采出液与常规采出液按不同比例混合,进行对比破乳实验,发现随着油样中氮气泡沫驱采出液比例的提高,不同时间下脱水率均会下降。其中氮气泡沫驱采出液的脱水率最低,其2 h脱水率最低仅为46.16%。按不同比例向常规采出液中加入起泡剂,进行破乳实验,当氮气泡沫驱起泡剂质量浓度低于100 mg/L时,起泡剂对原油破乳的影响很小;当起泡剂质量浓度高于100 mg/L时,原油脱水率急剧下降,在破乳剂加量120 mg/L条件下,起泡剂质量浓度200 mg/L时较空白组脱水率下降了64.30%。通过破乳剂筛选实验发现,优选出的AR型油溶性破乳剂对氮气泡沫驱采出液的破乳效果优于现场样,2 h脱水率为91%,脱出水中含油质量浓度为398 mg/L,脱水率较现场在用破乳剂提高12%,16 h净化油含水率降至0.42%。通过改用AR型破乳剂,优化现场工艺,外输原油含水率降至0.5%以下,达到现场原油脱水要求。     

SP二元复合驱采出液破乳研究

针对聚合物/表面活性剂(SP)二元复合驱采出液油水分离困难的问题,开展破乳脱水研究。评选了9种聚醚、阳离子和有机硅破乳剂的破乳效果,发现以丙烯酸改性酚醛树脂聚醚ECY-05和阳离子破乳剂ECH-02按4∶1复配的破乳剂HR效果最好。破乳温度50℃,沉降时间120 min,聚合物浓度在100～600 mg/L、表面活性剂浓度在200～1200mg/L范围内,当破乳剂HR用量为40 mg/L时,脱水率达到70%～95%。热-化学沉降后原油进一步采用电场处理,在电场强度1500 V/cm、温度50℃、电脱水时间20 min时,原油中含水小于1.0%。     

铁离子对原油乳状液破乳脱水的影响

为揭示铁离子对原油乳状液破乳脱水效果的影响规律,考察了铁离子对原油乳状液稳定性的影响以及铁离子在油水两相间的分配系数、原油中的赋存状态。结果表明,随着乳状液中铁离子浓度的增加,破乳脱水量逐渐减少,当含水40%乳状液中的铁离子含量为500 mg/L时,原油乳状液几乎不脱水。在原油乳化过程中,水相中的铁离子向油相中转移。100、300、500 mg/L的Fe~(2+)溶液或FeFe~(3+)溶液与原油混合后,测得Fe~(2+)、Fe~(3+)在水中的分配系数分别为0.2327、0.2013、0.2380和0.2658、0.1837、0.2515。分别用蒸馏水、酸性水和乙腈对原油进行萃取,测得Fe~(2+)、Fe~(3+)平均脱除率分别为85.4%、96.5%、91.3%和84.2%、94.8%、91.5%,表明铁元素在原油中主要以油溶性石油酸盐形式存在。当Fe~(2+)质量浓度由0增至500 mg/L时,乳状液电导率由0.008增至0.025μm/cm。铁离子增加了原油乳状液的稳定性和电导率,使得乳状液破乳脱水困难,且电脱水过程中电流出现峰值的时间延长。当含水10%乳状液中的铁离子含量达到1000 mg/L时,原油乳状液电脱水过程中会发生电脱水装置短路。     

HRB-4型生物破乳剂在纯梁采油厂的应用

从HRB系列的7种生物破乳剂中选出了对纯梁含水原油脱水效果最好的生物破乳剂HRB 4。HRB 4为含微生物细胞体≥10%、密度0.95～1.0g/cm3的悬浮液,加量为100mg/L时对纯梁首站、纯西站、正理庄站含水原油的90min脱水率分别为99.0%(55℃)、95.0%(50℃)、91.1%(50℃),均高于相同加量的现用油溶性化学破乳剂BSH 06的脱水率,而且脱出污水的含油量降低27%～49%。加量为80、90、200mg/L时,较难脱水的正理庄原油55℃、90min脱水率分别为69.4%、89.3%、95.2%。在日处理液量2×103m3、日输油800t、输油温度50℃、使用BSH 06破乳的正理庄输油站进行了为期21天的HRB 4应用试验,HRB 4在加热炉前加入,分阶段将加量从120mg/L降至100mg/L再降至87.5mg/L,分离出的原油含水维持在1.5%左右,输油管线回压由0.5MPa降至0.4MPa,分离出的污水含油平均由526mg/L降至170mg/L。HRB 4已在纯梁采油厂各站普遍应用,HRB系列生物破乳剂已推广至胜利油田其他采油厂。讨论了破乳机理。图3表5参3。     

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。     

聚表二元驱模拟采出液破乳研究

配制长庆北三区聚表二元驱模拟采出液,其中聚丙烯酰胺1000 mg/L、甜菜碱表面活性剂1667 mg/L,含水率10%~50%。在30%含水率模拟采出液、脱水温度55℃、破乳剂加量100 mg/L、脱水时间40 min条件下进行破乳脱水实验,从28种破乳剂中筛选出破乳效果较好的KL-9、KL-10、KL-14磺酸盐型水溶性破乳剂。在破乳剂加量为50 mg/L时,KL-14在45、50、55℃的脱水率分别为92.6%、97.8%和99.9%,均大于KL-9、KL-10,脱水效果最好。在10%、50%含水率模拟采出液中也得到类似的结果。因此,针对10%~50%含水率模拟采出液,最佳破乳剂为KL-14。破乳温度升高,相同破乳剂加量下的脱水率增加;KL-14破乳剂加量增大,相同温度下的脱水率增加;随脱水时间延长,脱水率增大并逐渐稳定。最佳破乳条件为：脱水温度50~55℃、破乳剂加量100 mg/L、脱水时间30 min。     

驱油剂对中间过渡层原油乳状液稳定性影响及破乳研究

以胜利孤岛油田中间过渡层原油为研究对象,与外输油进行对比,考察了中间过渡层原油的基本性质以及驱油剂对中间层原油稳定性影响规律,并对破乳方案进行了研究.结果表明:中间过渡层原油中机械杂质、胶质沥青质均高于外输原油的,导致其稳定性增强;石油磺酸盐在浓度低于200 mg/L时增加了原油乳状液的稳定性,而浓度高于200 mg/L时反而有利于乳状液破乳脱水;不同浓度的聚合物均使乳状液体系黏度增大,稳定性增加:两种驱油剂之间存在着明显的协同作用,对乳状液破乳脱水不利;原油乳状液破脱水率越高,Zeta值电位越低;在驱油剂残留浓度为100mg/L条件下,由非离子型油溶性破乳剂AP8051与二乙二醇丁醚组成的复合破乳剂(复配质量比3∶2)可使由中间过渡层原油模拟乳状液的脱水率由原来的近70％提高至86％以上.图5表4参7     

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%。     

络合剂改善无碱一元和二元复合驱油体系的增粘能力和油水界面性能

通过研究络合剂对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和直链烷基甜菜碱(BH)粘度和油水界面张力的影响,探讨了在高矿化度条件下,利用络合剂作为助剂改善无碱一元和二元复合驱油体系增粘能力和油水界面性能的方法。结果表明,在NaCl,CaCl2和MgCl2的质量浓度分别为6 500,890和520 mg/L的矿化水中,质量浓度为50 mg/L的络合剂就可以使质量浓度为1 800 mg/L的HPAM的粘度增加80%以上,可以使质量浓度为800~3 000 mg/L的直链烷基甜菜碱BH与原油的最低界面张力由10-2mN/m数量级降低到超低水平,而且这种络合剂也可以使1 800 mg/L HPAM—800 mg/L BH二元复合体系老化30 d的粘度增加40%以上,并使油水界面张力最低值由1.52×10-2mN/m降低到6.06×10-3mN/m。通过考察粘度和油水动态界面张力随不同老化时间的变化规律,分析了络合剂的作用机制。     

一种新型低腐蚀性的原油络合脱钙剂

以中国石油克拉玛依石化公司II套常减压蒸馏装置原油为原料,采用氨三乙酸的氨溶液为络合脱钙剂进行脱钙试验。结果表明：该脱钙剂的脱钙条件温和,脱钙效果稳定,对设备腐蚀小。在脱钙剂质量分数50 μg/g、脱钙反应与油水分离温度120 ℃、原油流速2 m/s的条件下,能够将Ⅱ套常减压蒸馏装置原油中的钙质量分数由7.1 μg/g降至3 μg/g以下。     

高钙高酸原油脱钙技术及工业试验

原油含钙影响后续加工和产品质量，针对苏丹六区高含钙含酸原油特性， 采用化学剂方法，在100万t/a焦化装置原油电脱盐工序将原油中钙铁等金属盐脱 除，取得了比较理想的结果。     

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。     

高酸和重质原油的实验室处理及工业应用建议

对北疆高酸原油进行了化学萃取-碱中和-电场组合工艺的脱酸处理,评价了脱酸前后原油的腐蚀速率和电脱盐脱水效果.与未脱酸相比,脱酸后原油的腐蚀速率从3.27 mm/a降至0.78mm/a,电脱盐脱水后原油水的质量分数由0.30％降至0.18％,盐的质量浓度由6.5 mg/L降至2.7mg/L;针对塔河重质原油电场处理后含盐高而含水少的特点,优选了一种高分子脱盐剂,用量3％时脱后原油盐的质量浓度由31.1 mg/L降至5.0 mg/L;就揭阳重质原油电场处理后含水高而含盐少的特点,将注水水质或破乳剂pH值调整至酸性后进行电场处理,脱后原油水的质量分数由0.50％降至0.20％.最后,针对上述原油的室内处理效果提出了相应的工业应用建议.     

Effects of Process Conditions on Desalting and Demetalization of Crude Oil

The efficiency of desalting for six crude oils was studied with a SY-1 dynamic simulation experimental installation. The demulsifier DC2 was examined for 1#, 2#, and 4# crude oil and DC4 was used for 3#, 5#, and 6# crude oil. The effects of temperature, electric field gradient, dosage of demulsifier, and washing water on the desalting efficiency of six crude oils were investigated. The results showed that at the optimization process condition after desalting, the desalting efficiency and the salt content of 1# crude oil reached 89.17% and 1.92 mg/L; that of 2# crude oil reached 85.08% and 1.04 mg/L; that of 3# crude oil reached 91.06% and 1.35 mg/L; that of 4# crude oil reached 81.67% and 1.51 mg/L; that of 5# crude oil reached 81.03% and 2.32 mg/L; and that of 6# crude oil reached 86.64% and 2.67 mg/L. Different crude oils have different metal contents. Three assistants, ammonium nitrate (TJ1), nitric acid (TJ3), and polyamine carboxylate (TJ4), were used to improve the efficiencies of desalting and demetalization of six crude oils. TJ4 was more efficient in removing calcium and iron for 1# and 2# crude oil. TJ1 was more efficient in desalting and demetalizing 5# crude oil. The efficiencies for removal of calcium, iron, nickel, and vanadium respectively reached 99.89%, 98.33%, 20.58%, and 43.02%. TJ3 has better efficiency desalting and demetalizing for 6# crude oil. With the concentration of TJ3 increasing from 0 to 80 mg/L, the desalting efficiency increases from 31.22% to 73.54%, and the iron removal efficiency increases from 56.0% to 74.05%.