水驅高含水采出液破乳劑的研制和應用

1東北石油大學土木建筑工程學院 2哈爾濱工業大學 3大慶油田工程有限公司

水驅高含水采出液破乳劑的研制和應用

邵帥1魏利2夏福軍3

1東北石油大學土木建筑工程學院 2哈爾濱工業大學 3大慶油田工程有限公司

針對大慶油田進入高含水開發后期采出液含水率高，油水乳狀液類型由W/O型轉變為O/W型和W/O/W型，采用常規水溶性破乳劑存在難以同時兼顧O/W型原油乳狀液破乳和W/O型原油乳狀液破乳以及加藥量大的問題，通過水溶性陽離子型反相破乳劑和油溶性脫水型破乳劑的復配，研制出適用于水驅高含水采出液的高效破乳劑DQS-7。該破乳劑在加藥濃度為9.67 mg/L時，大慶油田某聯合站水驅高含水采出液經游離水脫除器—壓力沉降罐—電脫水器三段脫水工藝后的原油水含量低于0.3%，分離采出水含油量低于500 mg/L。

水驅；采出液；破乳劑；O/W型乳狀液；復配

大慶油田已進入高含水開發后期，長垣區塊水驅采出液含水率均在90%以上，其中的原油乳狀液類型由油田開發初期的W/O型轉變為O/W型和W/ O/W型，相分離特性發生顯著變化。目前，大慶油田水驅采出液破乳劑仍以水溶性聚醚型破乳劑為主，將其應用于水驅高含水采出液處理中，暴露出難以同時兼顧乳化油含水率和分離采出水含油量以及加藥量大的問題[1-3]。徐洪君[4]針對高含水率含聚合物采出液的特性，開展了水包油（O/W）型乳狀液高效破乳劑的篩選試驗，研制出基于非離子聚醚型表面活性劑的適合高含水率聚合物驅采出液的破乳劑。

1材料與方法

1.1 材料和設備

二甲苯，分析純；破乳劑和反相破乳劑，工業品。水驅高含水采出液，大慶油田某聯合站轉油站來液匯管處未投加破乳劑的水驅采出液，其含水率為93%～95%。

HWS-20型恒溫水浴，上海致金儀器設備有限公司，具蓋玻璃配方瓶，容量為450 mL，分度值為20 mL。

1.2 高含水采出液破乳劑的評價方法

將陽離子反相破乳劑和油溶性聚醚型破乳劑稀釋成濃度為1 g/100 mL的溶液；在具蓋玻璃配方瓶中加入0.40 mL破乳劑溶液或分散液后，現場接取400 mL大慶油田某聯合站游離水脫除器進液（取樣前停破乳劑加藥泵），上下手振50次后放入到水溫為40℃的水浴中靜置；20 min后用注射器從配方瓶底部抽取約200 mL底水，按石油行業標準《碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析方法（SY/ T5329—2012）》中的步驟測試其含油量；用注射器將配方瓶中的水層全部抽出，將配方瓶上下振蕩20次，使剩余的油層混合均勻，倒出約10 g油樣，參照國標步驟測試其水含量。

2結果與討論

2.1 破乳劑的評價和配方優選

在破乳劑單劑篩選試驗中，首先以水驅高含水采出液介質篩選出4個水相含油量低、油相水含量又不高于空白樣的陽離子反相破乳劑，以及2個油相水含量低、同時水相含油量又顯著低于空白樣的油溶性脫水型破乳劑。將4個水溶性陽離子型反相破乳劑分別和2個油溶性脫水型破乳劑按4∶1的比例復配成8個配方，評價其對水驅高含水采出液的油水分離效果，結果見表1。

表1 復配型破乳劑對水驅高含水采出液的油水分離效果

由表1可見，編號為DQS-7的復配型破乳劑所對應的油相水含量和水相含油量均是最低的，與空白樣相比，油相水含量從31.2%降低到14.2%，水相含油量從1 487 mg/L降低到325 mg/L，降低幅度分別為54%和78%。將DQS-7中的水溶性陽離子型反相破乳劑和油溶性脫水型破乳劑分別用水和異丙醇稀釋后進行復配，制得乳液型復配產品，該產品在室溫下放置30 d后未出現明顯分層現象。

2.2 破乳劑的現場應用

乳液型破乳劑DQS-7首先在大慶油田處理水驅采出液的某聯合站開展現場應用試驗。該聯合站采用游離水脫除器—壓力沉降罐—電脫水器三段脫水工藝，溫度為38～45℃，含水率為93%～95%。在來液匯管處投加破乳劑后依次進入游離水脫除器和壓力沉降罐，脫除全部游離水和部分乳化水，經脫水加熱爐升溫到55～60℃后進入電脫水器脫除殘余乳化水，電脫水器出油經凈化油緩沖罐后外輸，游離水脫除器、壓力沉降罐和電脫水器放水進入污水處理站。該聯合站處理液量為15 000 m3/d，試驗前破乳劑加藥量平均為225 kg/d。

破乳劑DQS-7現場試驗期間，在原油脫水處理工藝參數不變的條件下，評價了DQS-7不同加藥量下的油水分離效果，見表2。

表2 破乳劑DQS-7的現場應用效果

由表2可看出，在破乳劑DQS-7加藥速率為145 kg/d，加藥濃度為9.67 mg/L的情況下，脫水原油水含量均小于大慶油田出礦原油水含量控制指標（0.3%），分離采出水含油量為281～315mg/L（試驗前為470～520 mg/L），低于水驅采出水處理站進水含油量控制指標（500 mg/L）。

該站原有的原油破乳劑加藥量為210 kg，每噸原油破乳劑價格按13 000元計，投加破乳劑DQS-7的加藥量145 kg/d，目前每年原油破乳劑費用可節約30萬元。

3結論

乳液型復配破乳劑DQS-7適用于水驅高含水采出液的油水分離處理，在其加藥濃度為9.67 mg/L時，大慶油田某聯合站水驅高含水采出液經游離水脫除器—壓力沉降罐—電脫水器三段脫水工藝后的原油水含量低于0.3%，分離采出水含油量低于500 mg/L。

[1]王學會，朱春梅，胡華瑋，等．原油破乳劑研究發展綜述[J]．油田化學，2002，19（4）：379-381．

[2]吳洪特，賴璐，劉杰．幾種油田化學劑對原油破乳脫水的影響及破乳劑篩選[J]．油田化學，2009，26（3）：286-289．

[3]郭宏偉，鄭成勝，孫在春．高效原油復配破乳劑SD-10A的研制與應用[J]．精細石油化工進展，2005（6）：35-39．

[4]徐洪君．水包油型聚合物驅采出液破乳劑的研究及其應用[J]．工業用水與廢水，2013，44（2）：45-48．

（欄目主持 楊軍）

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10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.012

2015-05-04