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[摘 要]油田用原油破乳剂主要用于石油生产,是进行石油采出液油水分离处理的油田化学剂,在石油生产中有着不可忽视的价值与作用。为实现理想化油田原油乳剂应用模式,帮助石油企业获得更加客观的利润,本文将以胜利油田为例,对原油破乳剂在油田中的实际应用展开全面论述,旨在保证油田原油破乳剂运用水平,保证胜利油田生产经营效益。
[关键词]评价方式;胜利油田;采出液;破乳剂
中图分类号:TP753 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0111-01
胜利石油工程公司、胜利石油管理局以及胜利油田分公司,统称为胜利油田。油田主体位于山东省东营市,是我国重要石油生产基地之一。为进一步提升油田整体产能,胜利油田开始加大了对原油破乳剂的研究力度,期望可以通过对该油田化学剂的研究,有效提升石油采出液的油、水分离质量,以得到更加理想的乳状液形态,进而达到切实提升石油产品品质的目标,为油田获取到更加可观的利润。
1原油破乳剂
1.1破乳剂性能
在对破乳剂性能进行判断时,要对其原油乳状液破坏程度进行判定。一般破乳剂的性质主要体现在以下四点:第一,扩散吸附。即破乳剂分子进入到乳状液中后,在油水界面膜上进行吸附与扩散的能力,根据以往使用经验证明,如果試剂的吸附性越强,其对于膜的破坏也会更加理想;第二,润湿成膜。当破乳剂分子进入到水油界面之后,对原有界面膜进行破坏是保证乳状液稳定性迅速下降的关键,润湿性能越好的破乳剂,其脱水性能也会更加理想;第三,絮凝聚结。絮凝聚结作用是指,破乳剂对乳状液中细小水珠絮凝聚结的性能,该性能会对化学试剂脱水效果产生直接影响,试剂絮凝聚结性能越好,乳状液的脱水效果也会更加理想;第四,固体润湿性。由于在乳状液中存在着诸多固体小颗粒,使保证乳状液稳定性的关键因素,因此也需要对这些固体小颗粒进行破坏,所以还要对破乳剂固体湿润性能进行检查[1]。
1.2破乳剂评价方式
为选择出最佳的破乳剂,实现理想化油田生产模式,油田有关部门还要对破乳剂评价方式进行明确,以保证破乳剂最终筛选结果。在实际进行破乳剂评价时,一方面要对破乳剂使用现场原油性质以及原油组成进行明确,要了解原油所含天然乳化剂以及含水量等情况,并要掌握在生产过程中需要添加的化学试剂成分与数量;另一方面要对破乳剂现场脱水工艺与脱水流程进行明确,要在对现场脱水设备具体情况进行了解的基础上,掌握药剂加入温度以及进入到脱水设备中后,需要进行加热的温度以及反应时间等[2]。同时还要对破乳剂复配原则进行明确,要对脱出水清药剂以及脱水快速药剂进行复配处理,从而选择出最为适合的破乳剂,以对原油脱水要求进行满足。
2原油破乳剂在胜利油田的运用实践
相较于国内发达国家,国内石油行业发展时间相对较短,胜利油田是在60年代中期才开始投入开发的。在最初进行石油生产阶段,胜利油田多会运用磺化蓖麻油以及水乳状液破乳剂OP等药剂进行水油分离处理,但处理效果却不太理想,与实际生产需要存在着一定的差距。发展到1966年时,油田通过与国内多家科研单位的合作,开始对第三代油包水乳状液破乳剂进行使用[3]。经过不断的改进与创新,此种乳状液破乳剂使用效果也得到了显著提升,大量原油破乳剂开始在油田中进行使用。目前胜利油田所使用的,破除油包水乳状液的化学剂,多以油包水乳状液破乳剂为主,而对水包油乳状液进行破除的化学剂,被统称为水包油乳状液破乳剂。
结合国内外原油破乳剂的发展情况,对于破乳剂在胜利油田的应用展开逐一介绍:①9901破乳剂,是胜利油田设计院在上世纪70年代研制的,药剂内加入了一定的溶剂,具有脱出水含油量少以及脱水速度较快等方面的优势;②PAP157破乳剂,由孤岛采油厂与山东省化学研究所共同开发研制,成分以乙烯多胺、聚氧乙烯等物质所组成,是针对孤岛原油特点进行研制的,在孤岛破乳脱水处理中起到了不可忽视的作用;③POI2420破乳剂,是胜利采油厂与省化学研究所共同研发的,其主要成分是经过反应得到的线型聚醚聚氨基甲酸酯所组成的,具有破乳能力强以及脱水速度快等方面的特征,减阻、降粘以及防蜡等性能也较为理想,使用范围相对较广;④SAE破乳剂,是1980年研制得到的,属于嵌段聚醚-聚硅氧烷共聚物破乳剂,具有较好的防蜡降粘以及低温破乳等方面的性能,应用时间相对较长,是一种较为理想的破乳化学试剂;⑤海石花品牌破乳剂属于油脂乳化剂,主要用于采出液脱盐脱水处理。该破乳剂是阳离子聚合物,能够更好地对水包油或者油包水乳液界面张力进行调整,可以达到有效去除污水内胶体颗粒吸引力以及排斥力的目标,能更好地完成污水内有害杂质分离与油水分离任务,能够对处理后水质进行保证,降低对于自然环境的污染,以实现持续化生产的目标。
由于起步问题,国内水包油乳状液破乳剂的发展时间并不长,主要分为四类:①电解质。此类破乳剂可以进行压缩,能够有效控制油珠表面双电层扩散,可切实降低油珠表面电荷量,以提升有助碰撞合并的概率,多以NaCl以及MgCl2等电解质运用为主;②低分子醇。能够通过对油水相极性进行改变的方式,对乳化剂亲水亲油平衡数值进行保证,通过对乙醇以及甲醇等低分子醇的运用,完成对乳状液的破坏任务;③表面活性剂。主要由二癸基二甲基氯化铵以及十四烷基三甲基氯化铵等活性剂所组成,其会和阴离子类乳化剂发生反应,以对其亲水亲油平衡值进行改变或改变其润湿性,以达到对乳状液进行破坏的目标;④高分子物。此种破乳剂会通过对阳离子型高分子物以及非离子型高分子物的运用,对乳状液中聚结油珠进行吸附,并会对乳状液进行破坏。在实际进行原油处理时,油田生产人员会按照具体情况,对几种破乳剂进行复配与使用,能够达到较为理想的乳状液处理结果[4]。
1989年,胜利石油设计院研制出CW-01水包油破乳剂。此种药剂不仅具有阳离子活性剂,同时还拥有非离子高分子表面活性剂,能够有效清除污水中的乳化油珠,已经在胜利油田以及其他油田污水处理系统中得到了大力推广。
3问题
虽然胜利油田破乳剂研发与使用都较为理想,但还是存在着破乳剂研究进展缓慢、产品质量稳定性不足以及命名规则需要进行优化等方面的问题。第一,新类型破乳剂研究速度较慢,没有对新化学结构破乳剂研制予以足够重视,多以现有产品复配为主,并不利于行业持续性发展;第二,虽然多数商家都能按照相应要求,规范进行破乳剂生产,但仍有部分商家因为私利或者工艺等方面的问题,会引起诸多不必要的产品纠纷,很有可能会出现即便是同一产品也会出现不同批次质量不同的相同,对油田生产造成一定程度的负面影响,还需要进一步进行改善;第三,破乳剂命名规则目前还存在着产品牌号混乱等问题,会对产品质量检验开展形成阻碍,需要及时进行规范与优化。
结束语
油田要明确认识到油田原油破乳剂对于油田生产的重要性,要加大对破乳剂的研究力度,要在对破乳剂性能判断方式进行明确的基础上,按照药剂评定方式,结合油田生产实际需求,选择出最佳的原油破乳剂,以对最终原油采出液处理效果进行保证,确保破乳剂价值可以发挥到最大,能够更好地为油田进行服务,以为油田长久行发展提供有效助力。
参考文献
[1]徐敬芳,纪萍,吴亚,等.脂肪醇与原油破乳剂的协同作用研究[J].化工技术与开发,2018(4).
[2]刘丽萍.原油破乳剂的研究应用与发展研究[J].化工设计通讯,2017,43(11).
[3]李仲伟,聚合物驱原油破乳剂的研究及应用[J]山东大学,2017.4.30(3)
[4]李凌川,徐文玺,刘延军.泾河油田原油破乳剂的优选与复配[J].石油地质与工程,2016,30(1):140-141.
[5]生利朋,张树檐,范传刚,等.新型原油破乳剂的合成、性能评价[J].西部皮革,2016,38(16):18-19.
[关键词]评价方式;胜利油田;采出液;破乳剂
中图分类号:TP753 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0111-01
胜利石油工程公司、胜利石油管理局以及胜利油田分公司,统称为胜利油田。油田主体位于山东省东营市,是我国重要石油生产基地之一。为进一步提升油田整体产能,胜利油田开始加大了对原油破乳剂的研究力度,期望可以通过对该油田化学剂的研究,有效提升石油采出液的油、水分离质量,以得到更加理想的乳状液形态,进而达到切实提升石油产品品质的目标,为油田获取到更加可观的利润。
1原油破乳剂
1.1破乳剂性能
在对破乳剂性能进行判断时,要对其原油乳状液破坏程度进行判定。一般破乳剂的性质主要体现在以下四点:第一,扩散吸附。即破乳剂分子进入到乳状液中后,在油水界面膜上进行吸附与扩散的能力,根据以往使用经验证明,如果試剂的吸附性越强,其对于膜的破坏也会更加理想;第二,润湿成膜。当破乳剂分子进入到水油界面之后,对原有界面膜进行破坏是保证乳状液稳定性迅速下降的关键,润湿性能越好的破乳剂,其脱水性能也会更加理想;第三,絮凝聚结。絮凝聚结作用是指,破乳剂对乳状液中细小水珠絮凝聚结的性能,该性能会对化学试剂脱水效果产生直接影响,试剂絮凝聚结性能越好,乳状液的脱水效果也会更加理想;第四,固体润湿性。由于在乳状液中存在着诸多固体小颗粒,使保证乳状液稳定性的关键因素,因此也需要对这些固体小颗粒进行破坏,所以还要对破乳剂固体湿润性能进行检查[1]。
1.2破乳剂评价方式
为选择出最佳的破乳剂,实现理想化油田生产模式,油田有关部门还要对破乳剂评价方式进行明确,以保证破乳剂最终筛选结果。在实际进行破乳剂评价时,一方面要对破乳剂使用现场原油性质以及原油组成进行明确,要了解原油所含天然乳化剂以及含水量等情况,并要掌握在生产过程中需要添加的化学试剂成分与数量;另一方面要对破乳剂现场脱水工艺与脱水流程进行明确,要在对现场脱水设备具体情况进行了解的基础上,掌握药剂加入温度以及进入到脱水设备中后,需要进行加热的温度以及反应时间等[2]。同时还要对破乳剂复配原则进行明确,要对脱出水清药剂以及脱水快速药剂进行复配处理,从而选择出最为适合的破乳剂,以对原油脱水要求进行满足。
2原油破乳剂在胜利油田的运用实践
相较于国内发达国家,国内石油行业发展时间相对较短,胜利油田是在60年代中期才开始投入开发的。在最初进行石油生产阶段,胜利油田多会运用磺化蓖麻油以及水乳状液破乳剂OP等药剂进行水油分离处理,但处理效果却不太理想,与实际生产需要存在着一定的差距。发展到1966年时,油田通过与国内多家科研单位的合作,开始对第三代油包水乳状液破乳剂进行使用[3]。经过不断的改进与创新,此种乳状液破乳剂使用效果也得到了显著提升,大量原油破乳剂开始在油田中进行使用。目前胜利油田所使用的,破除油包水乳状液的化学剂,多以油包水乳状液破乳剂为主,而对水包油乳状液进行破除的化学剂,被统称为水包油乳状液破乳剂。
结合国内外原油破乳剂的发展情况,对于破乳剂在胜利油田的应用展开逐一介绍:①9901破乳剂,是胜利油田设计院在上世纪70年代研制的,药剂内加入了一定的溶剂,具有脱出水含油量少以及脱水速度较快等方面的优势;②PAP157破乳剂,由孤岛采油厂与山东省化学研究所共同开发研制,成分以乙烯多胺、聚氧乙烯等物质所组成,是针对孤岛原油特点进行研制的,在孤岛破乳脱水处理中起到了不可忽视的作用;③POI2420破乳剂,是胜利采油厂与省化学研究所共同研发的,其主要成分是经过反应得到的线型聚醚聚氨基甲酸酯所组成的,具有破乳能力强以及脱水速度快等方面的特征,减阻、降粘以及防蜡等性能也较为理想,使用范围相对较广;④SAE破乳剂,是1980年研制得到的,属于嵌段聚醚-聚硅氧烷共聚物破乳剂,具有较好的防蜡降粘以及低温破乳等方面的性能,应用时间相对较长,是一种较为理想的破乳化学试剂;⑤海石花品牌破乳剂属于油脂乳化剂,主要用于采出液脱盐脱水处理。该破乳剂是阳离子聚合物,能够更好地对水包油或者油包水乳液界面张力进行调整,可以达到有效去除污水内胶体颗粒吸引力以及排斥力的目标,能更好地完成污水内有害杂质分离与油水分离任务,能够对处理后水质进行保证,降低对于自然环境的污染,以实现持续化生产的目标。
由于起步问题,国内水包油乳状液破乳剂的发展时间并不长,主要分为四类:①电解质。此类破乳剂可以进行压缩,能够有效控制油珠表面双电层扩散,可切实降低油珠表面电荷量,以提升有助碰撞合并的概率,多以NaCl以及MgCl2等电解质运用为主;②低分子醇。能够通过对油水相极性进行改变的方式,对乳化剂亲水亲油平衡数值进行保证,通过对乙醇以及甲醇等低分子醇的运用,完成对乳状液的破坏任务;③表面活性剂。主要由二癸基二甲基氯化铵以及十四烷基三甲基氯化铵等活性剂所组成,其会和阴离子类乳化剂发生反应,以对其亲水亲油平衡值进行改变或改变其润湿性,以达到对乳状液进行破坏的目标;④高分子物。此种破乳剂会通过对阳离子型高分子物以及非离子型高分子物的运用,对乳状液中聚结油珠进行吸附,并会对乳状液进行破坏。在实际进行原油处理时,油田生产人员会按照具体情况,对几种破乳剂进行复配与使用,能够达到较为理想的乳状液处理结果[4]。
1989年,胜利石油设计院研制出CW-01水包油破乳剂。此种药剂不仅具有阳离子活性剂,同时还拥有非离子高分子表面活性剂,能够有效清除污水中的乳化油珠,已经在胜利油田以及其他油田污水处理系统中得到了大力推广。
3问题
虽然胜利油田破乳剂研发与使用都较为理想,但还是存在着破乳剂研究进展缓慢、产品质量稳定性不足以及命名规则需要进行优化等方面的问题。第一,新类型破乳剂研究速度较慢,没有对新化学结构破乳剂研制予以足够重视,多以现有产品复配为主,并不利于行业持续性发展;第二,虽然多数商家都能按照相应要求,规范进行破乳剂生产,但仍有部分商家因为私利或者工艺等方面的问题,会引起诸多不必要的产品纠纷,很有可能会出现即便是同一产品也会出现不同批次质量不同的相同,对油田生产造成一定程度的负面影响,还需要进一步进行改善;第三,破乳剂命名规则目前还存在着产品牌号混乱等问题,会对产品质量检验开展形成阻碍,需要及时进行规范与优化。
结束语
油田要明确认识到油田原油破乳剂对于油田生产的重要性,要加大对破乳剂的研究力度,要在对破乳剂性能判断方式进行明确的基础上,按照药剂评定方式,结合油田生产实际需求,选择出最佳的原油破乳剂,以对最终原油采出液处理效果进行保证,确保破乳剂价值可以发挥到最大,能够更好地为油田进行服务,以为油田长久行发展提供有效助力。
参考文献
[1]徐敬芳,纪萍,吴亚,等.脂肪醇与原油破乳剂的协同作用研究[J].化工技术与开发,2018(4).
[2]刘丽萍.原油破乳剂的研究应用与发展研究[J].化工设计通讯,2017,43(11).
[3]李仲伟,聚合物驱原油破乳剂的研究及应用[J]山东大学,2017.4.30(3)
[4]李凌川,徐文玺,刘延军.泾河油田原油破乳剂的优选与复配[J].石油地质与工程,2016,30(1):140-141.
[5]生利朋,张树檐,范传刚,等.新型原油破乳剂的合成、性能评价[J].西部皮革,2016,38(16):18-19.