伊拉克某油田AG脫氣站消泡劑評價與現場試驗

李冬寧，陸 原，胡 廷

(中海油(天津)油田化工有限公司，天津 300450)

在原油脫氣過程中，原有的氣液平衡被破壞，溶解于原油中的輕烴逸出，發生體積膨脹，導致體系產生大量泡沫[1-2]，這種泡沫會大大減少了分離器的有效處理空間，降低了分離效率，降低產油量，并損壞設備[3]。而且會造成脫除的氣體攜液，因此在火炬上燃燒不充分，產生濃煙及油滴散落等狀況，對環境造成嚴重污染，甚至會導致流程不穩定，造成不必要的和意外的生產關閉[4]。因此，選用合適的消泡劑對穩定油田生產意義重大[5]。

雖然Blazquez等，通過對原油消泡動力學建模，提出了一種表征原油泡沫穩定性的新方法[6]。但目前國內外對消泡劑作用機理的研究多針對水性泡沫體系，針對原油油氣水三相體系泡沫的消除，仍以現場實驗確定為主。

伊拉克某油田一直采用國外進口溶劑型消泡劑產品，能保證現場的穩定生產。但加注量較高，成本較高，無法滿足實際需求，有必要研制更高效的消泡劑產品以滿足現場的需求。本文通過室內評價得到兩種新型消泡劑，并通過現場試驗，選擇一種與油氣水體系相容性和擴散性更好的二甲基硅油類的消泡劑。

1 實 驗

1.1 油品分析

伊拉克某油田AG脫氣站原油油品性質分析結果如表1所示。

表1 原油油品性質

1.2 現場工況參數

AG脫氣站處理流程示意見圖1。具體處理流程為：油井產液通過生產管匯進入計量分離器進行計量，依次進入一、二、三級分離器，進行氣液分離，三級分離器后是外輸泵，輸往終端廠。第三級分離器氣體輸向低壓火炬進行燃燒。低壓火炬位于脫氣站小山坡之后。

圖1 AG脫氣站處理流程示意圖

該脫氣站主要分離設備為：一級分離器(操作壓力10 kg), 二級分離器(操作壓力5 kg)，三級分離器(操作壓力常壓)。加藥點在三級分離器入口，分離溫度約40～50 ℃。該脫氣站產液約20525 桶/天，消泡劑的平均加注量為約50 mg/L。

1.3 性能測試

1.3.1 室內實驗

發泡液采用AG脫氣站原油、120#汽油、石油磺酸鈉按 1:1:1混合配制。用量筒量取(50±0.5)mL 的標準起泡溶液，加熱到50 ℃，用鼓氣泵以恒定速率的鼓入空氣，泡沫達到 100 mL 時，停止鼓入空氣，利用微量進樣器，加入消泡劑，記錄泡沫從100 mL 到完全消除所需的時間，即為消泡時間，單位為s。

1.3.2 現場試驗

首先，確認試驗藥劑罐與藥劑泵的連接正確，并處于關閉狀態。然后停止加注原現場在用消泡劑，觀察火炬煙濃度變化。當現場低壓火炬出現濃煙后，開始以最大量程15 mm加注試驗消泡劑。若消泡劑脫氣效果理想，則低壓火炬濃煙會逐漸消失。濃煙消失后約30～45 min后調整藥劑泵開量，期間觀察低壓火炬情況，以判斷藥劑的使用效果；若消泡劑脫氣效果不佳，大量的泡沫不能消滅，則油氣水三相混合液通過第三級分離器時，天然氣在脫離油氣界面時將攜帶出液體(油水混合液)進入低壓火炬。燃燒氣體攜帶液沫，火炬燃燒呈黑煙，同時地面上會有散落的油滴，嚴重污染環境。此時應立即調高加注量或立即切換回原在用消泡劑，并結束試驗。

2 結果與討論

2.1 室內評價

6種消泡劑，加藥濃度為20和30 mg/L，消泡時間試驗數據如表2所示。

表2 試驗數據

由以上試驗可以看出，在室內模擬的發泡體系下，X03、X10略優于米桑消泡劑，推薦進行現場試驗。X03主要成份為多種二甲基硅油和煤油，X10主要成分為聚醚改性硅油和芳烴溶劑200號。

2.2 現場試驗

消泡劑X03和X10的測試結果見表3。

表3 X03試驗結果

續表1

綜上試驗結果表明，消泡劑X03適用于AG脫氣站，推薦加藥濃度為30 mg/L。消泡劑X10的測試結果不適用于AG脫氣站，無法有效消除泡沫，與室內模擬小試結果有一定差距。通過對現場原油工況進行分析，伊拉克某油田產液中大部分為輕質油，含水極少。而消泡劑X-10為親水聚醚改性硅油，具有較高的親水性。與現場產液體系相容性較差，擴散較慢，不能及時全面消泡導致。

3 結 論

通過現場實驗可以看出消泡劑X03適用于AG脫氣站，推薦加藥濃度為30 mg/L。

針對含水量較少的原油脫氣，宜采用親油性較強的二甲硅油類消泡劑，利用聚醚改性后的硅油產品，增加了水中的分散性，反倒影響了消泡劑在體系中的溶解擴散性，降低了脫氣的效果。