古潛山接轉站原油脫水影響因素及優化分析

高原

中石化石油工程設計有限公司 山東 東營 257019

引言

古潛山油田現原油密度為853.8kg/m3，原油蠟含量23.99%，膠質含量為6.92%，屬于石蠟-中間基原油，目前古潛山接轉站原油含水為81%～84%，現場運行溫度為50～55℃，不加破乳劑條件下沉降12h后無明顯游離水脫除，脫水效果較差，致使后端聯合站脫水壓力較大，因此需對古潛山聯合站脫水異常因素開展調查分析并提出優化措施。

1 破乳實驗

1.1 原油基本性質

古潛山原油20℃密度為853.8kg/m3，凝點為35℃，原油蠟含量23.99%，膠質含量為6.92%，析蠟點為55℃。經測試，原油第一關鍵餾分特性參數K1=12.1，第二關鍵餾分特性參數K2=11.9，該原油屬于石蠟-中間基原油，60℃黏度為6.91 mPa·s。

1.2 沉降實驗

（1）實驗儀器：恒溫水浴、混調器、電子天平、篩選瓶、燒杯、移液管等。

（2）試驗方法：

1）乳狀液制備：油水在50℃溫度下恒溫預熱30min。將原油和采出水一次放入HT-2型高速混調器內，在500rpm條件下攪拌10分鐘，完成均勻含水原油乳狀液制備。實驗用的原油乳狀液隨配隨用，保證各實驗均使用新鮮的原油乳狀液，防止配制時間過長乳狀液產生老化。

2）靜態脫水：將100mL原油乳狀液裝入容量100mL的磨口量筒內，置恒溫水浴內預熱10分鐘，加入濃度1%的破乳劑溶液，用手振搖200次，再置于恒溫水浴中，記錄不同時間脫出水的體積，由脫出水體積計算原油含水率，并觀察記錄油水界面、脫出水色和原油粘壁狀況[1]。

2 結果與討論

2.1 三種破乳劑性能比較

從采出液含水量數據看，采出液應為水包油型乳狀液，實際上古潛山油田采出液是油包水型乳狀液。

本實驗選擇了三種水溶性破乳劑用于樁西古潛山油田采出液破乳，三種破乳劑名稱分別是勝利1號、勝利2號、勝利3號，三種破乳劑破乳性能比較實驗配制的破乳劑母液濃度均為0.2wt%。

三種破乳劑性能比較結果表明，同樣條件下，勝利1號破乳劑基本沒有破乳效果，勝利2號破乳劑有一定破乳效果，但脫出水色較混，且脫水液面不齊，勝利3號破乳劑表現出較好破乳效果。因此破乳劑破乳條件評選選擇的破乳劑為勝利3號。

2.2 勝利3號破乳劑破乳條件評選實驗

勝利3號破乳劑破乳條件評選過程中破乳劑母液濃度為0.3wt%、0.2wt%、0.15wt%、0.1wt%。

在滿足采出液破乳后剩余原油含水率不超20%，破乳劑用量少、脫水時間短、溫度低的條件下，樁西古潛山油田采出液采用勝利3號破乳劑適宜的破乳條件為：破乳劑加入量75μg/g、破乳溫度55℃、破乳時間5min、配制破乳劑母液濃度0.15wt%、破乳劑母液加入量5wt%。

3 采出液破乳困難原因分析

3.1 破乳劑選擇原因

目前樁西古潛山油田采出液呈土灰色泡沫狀，眾多均勻的微小水滴被油膜包裹，原油組分呈連續相，由于本實驗選用破乳劑是水溶性的，而采出液中含油80%以上水相被油膜包裹，破乳劑的極性基團不容易接觸到油水界面，造成古潛山油田采出液破乳困難。

3.2 原油組成原因

通常情況下，采出液破乳困難是由于原油黏度大造成的，樁西古潛山油田原油密度低，黏度小，屬于石蠟-中間基原油，原油黏度不是造成采出液破乳困難原因，但原油凝固點較高，含蠟量超過20%，析蠟點為40℃，因此溫度稍低就會造成破乳困難；此外，該原油瀝青質含量相對較高，通常石蠟-中間基原油瀝青質含量在0.5%以下，而樁西古潛山油田原油正庚烷瀝青質為0.8%，瀝青質是原油中天然乳化劑，特別是這種黏度低、密度小、芳香組分與膠質組分含量低原油中瀝青質更容易分相參與采出液乳化，造成破乳困難。

3.3 采出液組成原因

為了分析采出液組成，本實驗對采出液進行了離心分離。離心分離條件如下：65℃下加熱采出液（采出液裝入離心管中）30min，3600轉/分離心20min，該條件能夠將采出液分成原油與蓬松絮狀物[2]。采出液離心分離實驗結果表明，古潛山油田采出液除了含有原油、水，還含有一定量的蓬松絮狀物。采出液中含有的蓬松絮狀物在水中高度分散，能夠懸浮在水中，充滿了整個水層，其密度幾乎與水相當。該絮狀物的存在嚴重阻礙采出液破乳行為，非常不利于破乳后的游離水沉降，造成采出液破乳困難。

4 結束語

（1）由于古潛山油田采出液性質極為特殊，水溶性破乳劑在采出液種分散性較差，造成古潛山油田采出液破乳困難。

（2）樁西古潛山油田原油凝固點高、析蠟點高以及瀝青質參與乳化也是造成采出液破乳困難原因之一。

（3）樁西古潛山油田采出液中含有較多絮狀物，該絮狀物高度分散在采出液中，處于油水界面上，既含水又含油，嚴重阻礙采出液破乳行為，不利于破乳后的游離水沉降。