聚丙烯酰胺对克拉玛依复合驱采出液破乳过程的影响

实验发现聚丙烯酰胺的存在有利于新疆克拉玛依复合驱采出原油乳状液的破乳。本文详细介绍了新疆克拉玛依复合驱原油乳状液稳定性实验及其破乳过程中聚丙烯酰胺所起的作用。三元复合驱中由于碱、高聚物的加入,影响破乳过程的因素十分复杂,本文尝试从不同剂对乳状液界面性质影响的角度出发,通过微量量热法及界面张力的测定,探讨聚丙烯酰胺对三元复合驱采出液破乳过程的影响。     

提高采收率的三元复合驱原油破乳研究

三元复合驱油（ Ａ Ｓ Ｐ ） 是提高采收率主要措施, 由于含有聚合物、 表面活性剂、 碱等物质, 其采出液（ 含水原油） 破乳脱水是油田开发的一个技术难点。用原油和产层水配置出 Ａ Ｓ Ｐ驱油的模拟采出液, 通过实验考察了聚合物、 碱、 表面活性剂和 ｐ Ｈ值对模拟采出液破乳效果的影响; 优选出了一种破乳效果较好的破乳剂 Ｚ Ｗ１－ １ ; 研究了破乳剂 Ｚ Ｗ１－ １对不同浓度的 Ａ Ｓ Ｐ体系模拟采出液的破乳效果, 对三元复合驱油体系的设计有一定的参考意义。实验结果表明： Ａ Ｓ Ｐ驱油体系的各种化学驱油剂对破乳效果的影响大小顺序是聚合物 ＞表面活性剂 ＞碱; Ａ Ｓ Ｐ驱油体系采出乳状液水相 ｐ Ｈ值控制在４～ ７时对采出原油的破乳有利; 当 Ａ Ｓ Ｐ驱油体系模拟采出液的三种化学剂浓度都为４ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ时, 破乳剂 Ｚ Ｗ１－ １的破乳率可以达到７ ８ ％。     

三元复合驱油采出液化学破乳脱水研究

通过正交设计的模拟孤东小井距复合驱采出液的化学破乳脱水试验，确定碱（碳酸钠）是影响脱水率的主要因素，聚合物（３５３０Ｓ）是影响油水界面和脱出水含油量的主要因素。基于只含碱或聚合物的模拟采出液破乳脱水结果研制了几种适用的破乳剂，通过大规模的模拟复合驱采出液破乳脱水试验，发展成为ＤＡＳＰ系列复配型高效破乳剂，在含高浓度驱油剂的复合驱采出液的室内破乳脱水试验中获得了良好的效果。复合驱采出液含驱油剂越多，含水越少，化学破乳效果越差。复合驱采出液经常规水驱采出液稀释后，用常规量的常规破乳剂可获得相对较好的破乳脱水效果。     

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。     

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。     

三元复合驱和聚合物驱采出原油组成和破乳脱水的关系

 进行了三元复合驱采出液和聚合物驱采出液与水驱采出液的对比破乳脱水实验及模拟采出液的破乳脱水实验, 考察了三元复合驱和聚合物驱采出原油与水驱采出原油组成的差异, 以及沥青质和胶质对破乳脱水效果的影响. 结果表明, 与水驱相比, 由于原油各组分与岩石表面相互作用力的差异及不同驱替液的驱替能力的差异, 三元复合驱和聚合物驱采出原油中的沥青质、胶质和芳烃含量增加. 原油中的沥青质和胶质含量的增加, 导致采出液的油、水相分离更困难, 因为沥青质和胶质是原油中对油-水界面膜强度贡献较大的组分, 其进入油-水界面使界面膜强度较大. 沥青质形成的界面膜的强度大于胶质形成的界面膜, 因此沥青质对油、水分离的影响大于胶质.     

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。     

羧酸盐三元复合驱采出液破乳剂优选和应用

为找出适合羧酸盐三元复合驱采出液处理的破乳剂,进行羧酸盐表面活性剂三元复合驱采出液破乳剂优选和应用试验。通过室内破乳剂评价试验,优选适合羧酸盐表面活性剂三元复合驱采出液的破乳剂FD330。破乳剂FD330对羧酸盐表面活性剂三元复合驱采出液具有良好的破乳效果,在最佳加药量为30 mg/L的情况下,游离水脱除器放水含油量降至350 mg/L以下。     

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。     

弱碱体系三元复合驱采出液破乳剂的研制方法

以O/W型高驱油剂含量模拟三元复合驱采出液为介质,评价了多种不同类型聚醚型破乳剂对弱碱体系三元复合驱采出液的破乳效果,选择破乳效果较好的破乳剂单剂,采用均匀配方设计方法设计了10个复配破乳剂配方,从中优选出一个对高驱油剂含量弱碱体系三元复合驱采出液破乳效果良好的复配型破乳剂GFD410-8.在碱(Na2CO3)加量为2 000 mg/kg、表面活性剂加量为600 mg/kg、聚合物加量为600 mg/kg的O/W型三元复合驱采出液(水含量为70 %)中投加40 mg/kg破乳剂GFD410-8,45℃下静置沉降30 min后的油相水含量和水相含油量分别降低到30.0%和1 366 mg/L,达到了三元复合驱采出液经过30 min静置沉降后水相含油量不大于3 000 mg/L,油相水含量不大于30%的技术指标.     

复合驱油过程中原油乳化聚并机理的探讨

使用显微、图象处理装置考察了复合驱油中原油乳化后的液滴聚并过程。结果表明：随着时间的变化,乳状液中小液滴的数量逐渐减少,在布朗运动过程中大小液滴相互靠拢、附着和聚并。油滴聚并方式与水滴相同,只是聚并速度较快。通过对实验结果的归纳和总结,提出了复合驱油中原油乳化后的液滴聚并机理。     

Study on Stability and Treatment of Surfactant/Polymer Flooding Waste Water

Surfactant is mainly responsible for the stability of oil droplets in surfactant/polymer flooding waste water compared with polymer, decreasing oil-water interfacial tension, and zeta potential on the surface of the oil droplets. Flocculation and demulsification were conducted to remove the stable oil droplets. Demulsifier reverse phase demulsifer-E (RPDE) together with flocculant cationic polyacrylamide is effective in accelerating the coalescence of small oil droplets in surfactant/polymer flooding waste water due to synergistic effect of demulsification and flocculation.     

改性超支化聚乙烯亚胺破乳剂的合成及其应用

以棕榈酰氯和超支化聚乙烯亚胺(HPEI)进行酰胺化反应,得到一系列改性超支化聚乙烯亚胺(HPEI-C₁₆)破乳剂,考察了其添加量、破乳温度及沉降时间对柴油等油品破乳性能的影响,并探究破乳过程中油滴的破裂速率常数和平均粒径变化,分析其破乳机理。结果表明,HPEI-C₁₆-2破乳剂在质量浓度为80 mg/L、沉降时间为30 min、破乳温度为60 ℃时,其破乳脱油率达91%。相比于传统破乳剂,改性超支化聚乙烯亚胺因具有独特的超支化、多位点结构,用作破乳剂时界面活性高、添加量少、沉降时间短。其破乳机理为絮凝聚结机理和顶替置换机理。     

MD膜驱剂对水包油乳状液的破乳作用

MD膜驱油现场试验中发现采出的含油污水有逐渐变清的趋势。实验考察了MD-1膜驱剂(一种单分子双季铵盐)对油田采出水的zeta电位、脱油率和水包油乳状液的脱水率的影响。结果表明。MD-1在水中电离生成的阳离子压缩双电层。zeta电位随着MD-1浓度的增加而增加，压缩双电层是渐进过程；MD-1对油田采出水的破乳作用随MD-1浓度增加而增加并且与采出水的含油量有关，含油量低时破乳脱油效果不佳；由阴离子表面活性剂ORS41和非离子表面活性剂OP-10为乳化剂形成的水包油乳状液(油相为含1％胶质和沥青质的煤油)。其脱水率均随MD-1浓度的增加而增加，但在乳化刺为OP-10时脱水率较低；MD-1膜驱剂与油相中的胶质及沥青质作用，破坏油水界面致使油滴聚并、破乳。图7表2参11。     

双场耦合破乳脱水装置中乳化油液滴聚结与破碎的数值分析

针对依靠单一的破乳方法或手段,难以对乳化油进行有效地脱水净化处理的问题,运用一种集成电场破乳和旋流离心脱水于一体的双场耦合破乳脱水装置,使油中液滴在电场中聚结增大,在旋流离心场的作用下快速实现油-水分离。由于乳化油中液滴在双场耦合装置中的动态聚结和破碎,对装置的油-水分离性能影响较大,且过程复杂,通过电聚结核函数和破碎核函数,建立群体平衡模型,模拟了双场耦合脱水装置中乳化液滴的聚结和破碎。计算结果表明：外加电压对液滴聚结产生重要影响,随着电压升高,液滴平均粒径和分离效率先增大,随后保持稳定;当U=11 kV时,相对于无电场条件,液滴平均粒径增大了60%,分离效率提高了27.5%;较低的入口流速虽对液滴聚结有利,但降低了油-水在装置中的分离效果,因此存在最佳入口流速。计算结果对装置参数设计与选择具有较好的指导意义。     

降压脱气对溶CO2原油乳液中水滴稳定性的影响

通过对CO₂在油/水/乳液中的溶解度、溶CO₂原油的流动性、溶CO₂后油-水间的界面特性、溶CO₂原油乳液的稳定性、油-水界面压力变化的测试与计算,分析溶CO₂原油乳液在降压脱气过程中水滴稳定性的变化规律。结果表明：溶CO2原油乳液中,沥青质等界面活性物质能够迅速地迁移并吸附于油-水界面,并微弱提高油相对CO₂的溶解能力,并使得油-水界面张力快速降低,界面弹性模量增大,降低界面扩张损耗角;溶入CO₂能够降低油相黏度,提高水滴沉降速率,使得原油乳液的分油率增大;降压脱气时,水相中CO₂气泡的析出、长大,迫使水滴膨胀,降低界面上活性物质的浓度,减小了油-水界面压力,使得水滴的聚结稳定性变差,增大了原油乳液的分水率。     

乳化油液水击谐波破乳技术的机理研究

对水击谐波破乳的机理进行了分析,在此基础上建立了分散相液滴的力学平衡方程,并进行了水击谐波破乳实验。分析和讨论了在水击谐波场中分散相液滴由于受到水击谐波强迫振动力而相互聚集的原因和特点,从分散相液滴的聚集、变形、碰撞和聚结等几个阶段探讨了水击谐波破乳的机理,得到分散相液滴在水击谐波场作用下的运动规律。实验结果表明,在水击谐波场中分散相液滴在一定波长范围相互聚集,水击谐波的频率对分散相液滴聚集有一定的影响;随分散相液滴粒径和密度的增大,分散相液滴聚集能力增强,有利于破乳。     

脉冲电场下W/O乳状液中水滴聚并行为的可视化研究

采用显微实验方法,全面考察高频高压脉冲电场下W/O乳状液中水滴的聚并行为。结果表明,实验范围内,随着脉冲电场强度、占空比和频率的增加,W/O乳状液中的水滴相互靠近的速率相应增大;当聚并时刻比超过0.8,水滴的靠近速率迅速增加。在脉冲电场中,W/O乳状液中的水滴融合时间与电场参数间并无直接关系,而与油-水界面张力紧密相关;油-水界面张力越大,水滴融合速率越快。静电脱水过程中,施加于W/O乳状液的电场强度应小于过度极化临界电场强度,否则将显著降低乳状液破乳脱水效果。上述研究成果为高压高频脉冲静电破乳机理的深入探讨奠定了基础。     

Demulsification of Asphaltene-Stabilized Emulsions—Correlations of Demulsifier Performance with Crude Oil Composition

Model asphaltene-stabilized emulsions are used to study the impact of oil composition on the efficiency of demulsification. Varying ratios of toluene and heptane, mixed with asphaltene extracted from a Gulf of Mexico crude oil, were mixed with water to produce emulsions that exhibited characteristic coalescence (water drop) rates. Commercial demulsifiers of varying types and chemistries were added to these emulsions, and resultant rates of water drop measured and compared. Emulsion stability and demulsifier effectiveness are shown to be highly dependent on overall aromaticity of the crude as measured by hydrogen-to-carbon molar ratio. Correlations of observed behavior with actual crude emulsions and demulsifier performance were observed and are reported.     

界面性质表征二元驱驱油剂对采出液稳定性的影响

UOP Separex Flux+是现有的Separex膜系统中膜元件的替代。Separex Flux+可增加污染物的去除,如酸性气和水。与现有技术相比,其设计可增加天然气加工能力,可使生产者获取更高的效益和降低成本。除了增加系统被加工的气体量外,与现有的膜产品相比,该膜元件每单位膜面积可去除更多的二氧化碳。这有助于使下游处理单元脱瓶颈制约,对