低劑量水合物抑制劑KL-1對原油脫水影響的研究

崔廣振，程　艷，譚浩波，乎文財，張國欣（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津塘沽　300457）

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低劑量水合物抑制劑KL-1對原油脫水影響的研究

崔廣振，程艷，譚浩波，乎文財，張國欣
（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津塘沽300457）

摘要：研究了低劑量水合物抑制劑KL-1對油水樣品破乳的影響，對高含蠟高含水、高含蠟低含水和低含蠟高含水3種油水樣品，考察了KL-1在不同加入濃度下，對油水樣品的脫水率、脫水水色和油水界面的影響。實驗結(jié)果表明：不加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水都有抑制作用，不同含蠟含水的油水樣品均沒有脫水。在加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水還是具有抑制作用，最高脫水率只有93 %，隨著KL-1加入濃度的增大，脫水率減小，乳化液量增多，水色變差。

關(guān)鍵詞：低劑量水合物抑制劑；油水樣品破乳；脫水率；水色；油水界面；乳化液

天然氣水合物是天然氣（如CH4，C2H6，C3H8，CO2等）分子與水在一定的溫度和壓力條件下形成的類似于冰的晶體。低劑量水合物抑制劑（也稱LDHI），通常是通過抑制水合物成核，或者干擾水合物核的生長或聚結(jié)，防止水合物晶粒進(jìn)一步長大。LDHI包括阻聚劑（也稱AA）和動力學(xué)抑制劑（也稱KI），它們不是改變水合物的形成條件，而是延緩水合物的成核或生長，而且由于加入量很少（濃度一般小于1 wt%），成本較低，經(jīng)濟(jì)可行，因而已在一些油氣田得到試驗與應(yīng)用[1，2]。

此次使用的低劑量水合物抑制劑KL-1（簡稱KL-1）是“十一五”國家科技重大專項課題“海洋深水油氣田開發(fā)工程技術(shù)”的子課題“深水流動安全保障和水合物風(fēng)險控制技術(shù)”開發(fā)的新型低劑量水合物抑制劑。為驗證KL-1對油氣水處理系統(tǒng)的影響，選擇中海油渤海JZ21-1油田油水樣品為試驗樣品，進(jìn)行KL-1對原油脫水影響試驗。

1　實驗部分

1.1儀器和試劑

微量注射器（型號10 μL～200 μL）；一次性注射器（型號1 mL）；TW-12型恒溫水浴鍋，德國優(yōu)萊博公司；離心瓶（型號100 mL）。

低劑量水合物抑制劑KL-1，破乳劑AP-10、BH-12、BH-18D、BH-20A、BH-29、BH-33、BH-40和BH-41C，上述藥劑均為中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司生產(chǎn)的工業(yè)品。

1.2試驗油水樣品

JZ21-1油田位于渤海北部遼東灣中，有6口生產(chǎn)油井，所產(chǎn)原油經(jīng)過203.4 mm海管輸送到JZ20-2油田，海管全長14.3 km。原油到達(dá)JZ20-2油田后經(jīng)換熱器E-2001加熱到62℃，輸往斷塞流捕集器V-1501，然后輸往一級生產(chǎn)分離器V-2001和二級生產(chǎn)分離器V-2002，完成油、天然氣和水的分離。

此次試驗油水樣品按照含蠟值和含水值分為三類：高含蠟高含水油水樣品、高含蠟低含水油水樣品和低含蠟高含水油水樣品，數(shù)據(jù)（見表1）。

1.3試驗方法

試驗方法按照中國海洋石油總公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SY/T 5281—2000原油破乳劑使用性能檢測方法（瓶試法））進(jìn)行。

表1　試驗油水樣品數(shù)據(jù)表

2　結(jié)果與討論

2.1破乳劑脫水效果

從表2～表4可以看出，加入破乳劑后的油水樣品60 min脫水率均超過50 %，最高達(dá)到98 %，超過產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)，且脫水水色清澈透明，油水界面平齊，破乳效果非常好。

表2　高含蠟高含水油水樣品破乳劑試驗數(shù)據(jù)

表3　高含蠟低含水油水樣品破乳劑試驗數(shù)據(jù)

表4　低含蠟高含水油水樣品破乳劑試驗數(shù)據(jù)

2.2 KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳的影響

試驗測定了KL-1在不同加入濃度下（KL-1分別加油水樣品含水量的1 %、3 %、5 %）對高含蠟高含水油水樣品脫水的影響。測定30 min和60 min下油水樣品的脫水率、脫水水色和油水界面情況，數(shù)據(jù)（見表5～表7）。

表5　1 %的KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

表6　3 %的KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

表6　3 %的KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)（續(xù)表）

表7　5 %的KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

從表5～表7可以看出，不加破乳劑的情況下，KL-1對高含蠟高含水油水樣品脫水有抑制作用，加KL-1的油水樣品均沒有脫水，而不加任何藥劑的空白樣品60 min時脫水率為5 %。在加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水還是具有抑制作用，最高脫水率只有57 %，隨著KL-1加入濃度的增加，油水界面出現(xiàn)乳化液，影響了原油的進(jìn)一步脫水，脫出水水色也變得較差。

2.3 KL-1對高含蠟低含水油水樣品破乳的影響

試驗測定了KL-1在不同加入濃度下（KL-1分別加油水樣品含水量的1 %、3 %、5 %）對高含蠟低含水油水樣品脫水的影響。測定30 min和60 min下油水樣品的脫水率、脫水水色和油水界面情況，數(shù)據(jù)（見表8～表10）。

從表8～表10可以看出，不加破乳劑的情況下，KL-1對高含蠟低含水油水樣品脫水有抑制作用，加KL-1的油水樣品均沒有脫水，而不加任何藥劑的空白樣品60 min時脫水率為3 %。在加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水還是具有抑制作用，油水界面均出現(xiàn)乳化液，隨著KL-1濃度的增大乳化液增多，當(dāng)KL-1加到油水樣品含水量的5 %時，大部分油水樣品脫出的為乳化液，而不是水。

2.4 KL-1對低含蠟高含水油水樣品破乳的影響

表8　1 %的KL-1對高含蠟低含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

表9　3 %的KL-1對高含蠟低含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

表10　5 %的KL-1對高含蠟低含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

試驗測定了KL-1在不同加入濃度下（KL-1分別加油水樣品含水量的1 %、3 %、5 %）對低含蠟高含水油水樣品脫水的影響。測定30 min和60 min下油水樣品的脫水率、脫水水色和油水界面情況，數(shù)據(jù)（見表11～表13）。

表11　1 %的KL-1對低含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

從表11～表13可以看出，不加破乳劑的情況下，KL-1對原油脫水有抑制作用，加KL-1的油水樣品均沒有脫水，而不加任何藥劑的空白樣品60 min時脫水率為25 %。在加破乳劑的情況下，KL-1對原油脫水抑制作用減小，最高脫水率達(dá)到93 %，達(dá)到產(chǎn)品使用標(biāo)準(zhǔn)。隨著KL-1加入濃度的增加，部分油水樣品油水界面出現(xiàn)乳化液，影響了原油的進(jìn)一步脫水，脫出水水色也變得較差。

表12　3 %的KL-1對低含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

表13　5 %的KL-1對低含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數(shù)據(jù)

3　結(jié)論

（1）不加破乳劑的情況下，KL-1對中海油JZ21-1油田不同含蠟和含水的油水樣品脫水都有抑制作用。

（2）加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水有抑制作用，高含蠟油水樣品比低含蠟油水樣品脫水更困難，低含水油水樣品比高含水油水樣品脫水更困難。

（3）對3種油水樣品的脫水，隨著KL-1濃度的增大，脫水率減小，乳化液量增多，水色變差。

參考文獻(xiàn)：

［1］畢曼，等.天然氣水合物抑制劑研究與應(yīng)用進(jìn)展［J］.儲運與集輸工程，2009，29（12）:75-78.

［2］許維秀，等.天然氣水合物抑制劑研究進(jìn)展［J］.化工進(jìn)展，2006，25（11）：1289-1292.

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“吃塑料”細(xì)菌有望清除地球塑料垃圾

據(jù)英國每日郵報報道，全球每年制造數(shù)百萬個生物不可降解塑料瓶，它們包含聚對萊二甲酸乙二醇酯（PET），最終這些塑料瓶將丟棄在街頭和海洋。目前，日本研究人員發(fā)現(xiàn)一種細(xì)菌可以“吃塑料”，未來這種細(xì)菌有望清除地球塑料垃圾。

通過篩選能夠分解堅硬塑料的細(xì)菌候選者，研究人員偶然發(fā)現(xiàn)Ideonella sakaiensis 201-F6這種細(xì)菌使用PET作為能量源，能夠在30℃溫度條件下經(jīng)過6個星期完全降解PET薄膜。

（摘自寧夏日報第20723期）

Studies on the influence of low dose hydrate inhibitors KL-1 on the crude oil dehydration

CUI Guangzhen，CHENG Yan，TAN Haobo，HU Wencai，ZHANG Guoxin
（CNOOC EnerTech Drilling&Production Co.，Tanggu Tianjin 300457，China）

Abstract:As an inportant chemical for natural gas development.The new low dose hydrate inhibitor KL-1 was studied about the influences on the high waxy high water and high waxy low water and low waxy high water content crude oil.Examines the KL-1 in different concentrations,the dehydration rate of crude oil, dehydrated water and the effect of oil-water interface.The experimental results show that under the condition of without demulsifier,KL-1 has an inhibitory effect on dehydration of crude oil,wax containing different water cut of crude oil are no dehydration.In the case of adding demulsifier,KL-1 has inhibitory effect on crude oil dehydration or,high dehydration rate is only 93 %,with KL-1 joining with the increase of concentration and dehydration rate decreases,and the emulsion increased,water color variation.

Key words：low dose hydrate inhibitor；dehydration of crude oil；dehydration rate；water color；oil-water interface；emulsion

作者簡介：崔廣振，男（1979-），工程師，現(xiàn)從事油田化學(xué)方面的科研與推廣工作，郵箱：cuigzh@cnooc.com.cn。

*收稿日期：2016－01-11

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.012

中圖分類號：TE624.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）03-0044-06