探究超稠油低溫破乳劑技術(shù)

成東倩

摘 要：結(jié)合多年稠油開發(fā)實(shí)際，從超稠油破乳劑發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，在詳細(xì)闡述低溫化學(xué)破乳技術(shù)的優(yōu)越性的基礎(chǔ)上，全面的解析常見(jiàn)的超稠油破乳劑技術(shù)，實(shí)踐可知，不同的超稠油低溫破乳劑技術(shù)在實(shí)踐過(guò)程中起到的效果是不同的，因此，在往后的稠油開發(fā)時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況選擇技術(shù)，以保證稠油開發(fā)效率得到提升。

關(guān)鍵詞：超稠油；低溫破乳技術(shù)；分析

前言

稠油破乳劑主要就是將稠油內(nèi)的水與油脂混合溶液利用破乳的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的分離，滿足石油開采的需要，該技術(shù)也被應(yīng)用在整個(gè)稠油的開發(fā)與應(yīng)用全過(guò)程中。當(dāng)前我國(guó)的該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，使用方法也比較多，有物理法、生物化與化學(xué)法等方式。有些破乳劑具備較強(qiáng)的低溫性能，其可以在環(huán)境溫度比較低的情況下來(lái)實(shí)現(xiàn)水、油的有效分離，為石油開采效率和質(zhì)量的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 超稠油破乳劑發(fā)展現(xiàn)狀

稠油破乳劑在我國(guó)的使用時(shí)間已經(jīng)超過(guò)百年，應(yīng)用的種類也非常多。從世界范圍內(nèi)看，目前正在大量使用的破乳劑種類已經(jīng)達(dá)到了3000余種，每年需要消耗掉100萬(wàn)噸。稠油破乳劑在開始研發(fā)的初期階段中，主要的原理就是物理沉降法，而現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最多的則是表面活性破乳劑的方法，在未來(lái)發(fā)展中，技術(shù)水平和處理效果都在不斷的提升。近年來(lái)，人們已經(jīng)將稠油破乳劑的研發(fā)方向轉(zhuǎn)向了低溫、適應(yīng)性強(qiáng)以及無(wú)毒害，因此，先進(jìn)的破乳劑不僅可以滿足石油開采的需要，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)阻垢、防蠟、降粘等效果。

2低溫化學(xué)破乳技術(shù)的優(yōu)越性

在采出液還處于聚合物狀態(tài)時(shí)，在應(yīng)用原有的破乳劑就會(huì)產(chǎn)生較差的效果，而當(dāng)前我國(guó)的石油開采領(lǐng)域中對(duì)于破乳劑的認(rèn)識(shí)度還存在較大的缺陷，在應(yīng)用的過(guò)程中只要是存在脫水率下降的情況，脫水之后的含水量就會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)的問(wèn)題。假如化學(xué)試劑的方法處理的過(guò)程中存在較大的缺陷，此時(shí)就應(yīng)該使用熱化學(xué)方法來(lái)實(shí)施脫水處理，在稠油乳狀液溫度急速上升的情況，內(nèi)部分子會(huì)加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的原油粘度會(huì)逐漸的下降、油水之間的密度差進(jìn)一步增大，此時(shí)可以更好的進(jìn)行液滴的分離，乳狀液的穩(wěn)定性會(huì)呈現(xiàn)出快速降低的情況，這樣就能夠提升脫水效果。具備較強(qiáng)低溫性能的乳化劑就能夠在低溫環(huán)境中保持良好的脫水性，效果非常的明顯。

3超稠油低溫破乳劑的需求

當(dāng)前我國(guó)的稠油破乳劑的研發(fā)已經(jīng)進(jìn)入到更加深層次的領(lǐng)域中，這與當(dāng)前我國(guó)石油工業(yè)的高速發(fā)展是分不開的，而當(dāng)前我國(guó)技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)還存在加大的差異，當(dāng)前應(yīng)用最為普遍的聚氨酯類與兩性離子聚合物和表面活性劑可以增加破乳的速度。伴隨著石油工業(yè)的高速發(fā)展，各個(gè)油田在開采過(guò)程中都呈現(xiàn)出高含水的情況，同時(shí)采出的原油也具備較高的含水量。為了可以更好的提升原油的產(chǎn)量，可以應(yīng)用表面活性劑與三元復(fù)合驅(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)開采量的提升，這與應(yīng)用傳統(tǒng)開采方法有著明顯的區(qū)別，并且乳化液比較嚴(yán)重，其穩(wěn)定性也大大提升。所以在未來(lái)發(fā)展中，還需要全面的開展超稠油破乳劑的研發(fā)和應(yīng)用。

4 超稠油破乳劑技術(shù)

4.1稠油物理破乳技術(shù)

稠油物理破乳技術(shù)的主要工作原理就是通過(guò)重力和離心技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)油水分離的處理。稠油物理破乳技術(shù)的應(yīng)用主要利用的是水和油的密度差來(lái)進(jìn)行分離處理，以達(dá)到油水分離的目標(biāo)。稠油與水因?yàn)榇嬖诿芏炔睿栽陔x心場(chǎng)中的區(qū)別更大，并且這種狀態(tài)之下，可以更好的實(shí)現(xiàn)油水分離，在離心機(jī)中相互產(chǎn)生了同心圓柱，密度較大的液體處于外側(cè)，密度較小的物體則處于內(nèi)側(cè)位置上，從而可以達(dá)到了內(nèi)外相分離。物力破乳技術(shù)是當(dāng)前重力沉降中實(shí)現(xiàn)油水分離的基礎(chǔ)性技術(shù)，而其他的油水分離技術(shù)也是在該技術(shù)的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)的。伴隨著稠油降粘技術(shù)的全面應(yīng)用，使得乳狀液的復(fù)雜程度更高，尤其是在重力沉降罐內(nèi)的乳化部分應(yīng)用化學(xué)破乳方法難以處理。但是經(jīng)過(guò)離心法處理的基礎(chǔ)條件就是大型的離心場(chǎng)，從而可以獲取更高的效果。

4.2電破乳技術(shù)

電破乳技術(shù)的主要工作原理就是利用交流電與直流電的電廠來(lái)進(jìn)行乳液分離。在不同電場(chǎng)的影響之下，混合液會(huì)出現(xiàn)偶極聚結(jié)和震蕩聚結(jié)的效果。通過(guò)外加電場(chǎng)的作用，液體會(huì)產(chǎn)生偶極子，并且通過(guò)聚結(jié)力的影響之下，微小的液體會(huì)逐漸的出現(xiàn)了變形和扭曲的情況，在聚結(jié)力達(dá)到了一定的數(shù)值之后，液體就會(huì)逐漸的從混合液中分離出來(lái)，小的液滴也會(huì)逐步的形成了較大的液滴，最終就能夠達(dá)到脫水的要求。在不同電場(chǎng)的影響之下，可以更好的實(shí)現(xiàn)油水的分離，滿足脫水的需要。電破乳技術(shù)在應(yīng)用中主要是通過(guò)直流電場(chǎng)對(duì)于OW型乳狀液來(lái)實(shí)現(xiàn)油水分離，在外部作用力的影響之下會(huì)產(chǎn)生帶電粒子，直流電場(chǎng)的影響之下也會(huì)逐漸的形成電泳現(xiàn)象，在電流板的終點(diǎn)會(huì)直接形成聚結(jié)，最終實(shí)現(xiàn)分離。

4.3超聲破乳技術(shù)

超聲破乳技術(shù)主要使用的是超聲設(shè)備來(lái)進(jìn)行油水分離，通過(guò)機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)與唯一效應(yīng)，可以逐漸的將微小液滴實(shí)現(xiàn)聚集，形成了大型的液體，然后通過(guò)位移的作用之后聚結(jié)到某一個(gè)區(qū)域中，并且逐漸的向波腹與波節(jié)移動(dòng)，進(jìn)而可以直接形成較大粒徑的液滴，然后在重力的影響之下就能夠達(dá)到油水分離的效果。稠油乳狀液在使用中溫度急速的上升，分子運(yùn)動(dòng)會(huì)更快，可以達(dá)到降粘的效果，油水密度差也會(huì)持續(xù)的增大，從而可以達(dá)到沉降分離的效果。這種情況之下，乳狀液的穩(wěn)定性也會(huì)大幅的降低，對(duì)于最終的脫水效果的提升起到了積極的影響作用。

熱破乳技術(shù)的空化作用主要是出現(xiàn)在超聲傳播過(guò)程中的局部范圍內(nèi)，在超聲波強(qiáng)度達(dá)到了規(guī)定的數(shù)值之后，其壓力會(huì)達(dá)到負(fù)半周，此時(shí)的內(nèi)部液體也會(huì)直接受到拉力的影響，氣核也會(huì)在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速的膨脹，從而在超聲波的帶動(dòng)之下正半軸氣泡因?yàn)槭艿捷^大外力的作用而出現(xiàn)破裂的問(wèn)題，形成了大量的小氣泡，這樣就能夠形成空化核。超聲邊界摩擦也會(huì)使得油水溫度的持續(xù)上升，這樣也會(huì)加速膜破裂。稠油乳狀液溫度較高時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)會(huì)更加的迅速，從而使得混合液的粘度更低，油水密度差更加的明顯。熱破乳技術(shù)的空化作用能夠?qū)⒁后w的具備溫度提升，壓力也會(huì)隨之上升，同時(shí)還會(huì)存在有更加強(qiáng)烈的沖擊波與高速微射流，在巨大的壓力作用之下會(huì)快速實(shí)現(xiàn)油水分離，可以達(dá)到最終的脫水效果。超聲破乳技術(shù)已經(jīng)投入使用較長(zhǎng)的時(shí)間，當(dāng)前已經(jīng)建立了完善的體系，其被大量的使用到石油開采領(lǐng)域中，但是在實(shí)踐應(yīng)用的過(guò)程中還存在很大的缺陷，比如設(shè)備投資比較高、設(shè)備笨重?zé)o法快速移動(dòng)等等，在前期會(huì)投入較多的資金，能源耗費(fèi)量比較大，且技術(shù)復(fù)雜性較高，不能夠使用多種工況條件，所以還需要加強(qiáng)該技術(shù)的研發(fā)，以滿足當(dāng)前我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展的需要。

5 結(jié) 語(yǔ)

超低溫稠油破乳劑是目前我國(guó)石油工業(yè)中所急需的，其存在著較高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，尤其是在社會(huì)高速發(fā)展之下，其有著非常大的發(fā)展前景，因此，在實(shí)踐中需要加強(qiáng)該技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，提升技術(shù)水平，滿足我國(guó)石油開采的需要，為人類能源的合理使用提供基礎(chǔ)條件。

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