三元复合驱采出液破乳效果影响因素

2014-03-21丁秀云大庆油田采油二厂

油气田地面工程 2014年5期

丁秀云大庆油田采油二厂

三元复合驱采出液破乳效果影响因素

丁秀云大庆油田采油二厂

为了进一步掌握三元化学剂对破乳效果的影响程度，配制模拟采出液，三元采出液中三元化学剂含量中等阶段，聚合物含量为493～691 mg/L，表活剂含量为50～70 mg/L，pH值为8.95～9.96，选取本实验三元化学剂的加量，根据现场采出液中聚合物和表活剂浓度的变化，随时调整加破乳剂的量，使采出液处理油相含水和水相含油达标。三元采出液化学剂含量中等阶段，破乳剂用量在60～80 mg/L时，三元采出液即能得到满意的处理效果。水溶性破乳剂析水率高于油溶性破乳剂析水率，水溶性破乳剂SR更适合三元复合驱采出液的处理。

三元复合驱；采出液；破乳；影响因素；浓度

三元复合驱采出液中残留的碱、表活剂和聚合物导致油水乳化程度加大[1]，油水分离、油中含水、污水含油等问题将变得越来越复杂，给采出液的油水分离带来了困难。为了进一步掌握三元化学剂对破乳效果的影响程度，配制模拟采出液，三元采出液中三元化学剂含量中等阶段，聚合物含量为493～691 mg/L，表活剂含量为50～70 mg/L，pH值为8.95～9.96，选取本实验三元化学剂的加量，根据现场采出液中聚合物和表活性剂浓度的变化，随时调整加破乳剂的量，使采出液处理油相含水和水相含油达标。

1 实验部分

1.1 实验材料

破乳剂：AE—01；聚合物：1 600万分子量；碱：NaOH，分析纯；表活剂：重烷基苯磺酸盐，有效物含量50%；介质：三元外输原油，模拟盐水。

1.2 实验方法

在容量为500 mL的玻璃测试瓶中，加入120 g原油，280 g模拟盐水，配制含水为70%的原油乳状液，其中，加入的破乳剂浓度为100 mg/L，聚合物的浓度为600 mg/L，表活剂的浓度为60 mg/L，调pH值为9.5。此时，使用NaOH的浓度为600 mg/L，用均化仪在20 000 r/min的转速下乳化5 min，在震荡机上，频率为240 r/min，震荡4 min，置于水温为40℃的水浴中，静止120 min。分别按石油行业标准SY5329—94测试方法，测定水相含油量，按照GB/T8929—1988测试方法，测油相含水量。

2 结果与讨论

在碱（A）、表活剂（S）、聚合物（P）三种化学剂中，分析了其中一元、二元及三元组分对破乳效果的影响。

2.1 化学剂对油相含水处理效果的影响

模拟含水70%的原油采出液中，分别含有化学剂一元组分：碱（A），表活剂（S），聚合物（P）；二元组分：碱+表活剂（AS），碱+聚合物（AP），表活剂+聚合物（SP）；三元组分：碱+表活剂+聚合物（ASP）；未加驱油剂（O）作为空白对比。静止120 min，测油相含水，化学剂对油相含水的影响，结果如图1所示。

图1 化学剂对油相含水的影响

由图1可知，三元化学剂不同组分，对油相含水影响程度不同，即：ASP＞SP＞AP＞P＞AS＞S＞A＞O。

由于聚合物的加入，使采出水黏度增大，增大了油珠聚并的难度，增强了油水界面膜的强度，使破乳脱水困难；表活剂的加入，使采出水中油珠的粒径减小，液膜强度增大，使油珠的稳定性增大，进一步增大了破乳难度。

2.2 化学剂对水相含油处理效果的影响

模拟含水70%的原油采出液中，分别含有化学剂一元组分：碱（A），表活剂（S），聚合物（P）；二元组分：碱+表活剂（AS），碱+聚合物（AP），表活剂+聚合物（SP）；三元组分：碱+表活剂+聚合物（ASP）；未加驱油剂（O）作为空白对比。静止120 min，测水相含油量，化学剂对水相含油量的影响，结果如图2所示。

图2 化学剂对水相含油量的影响

由图2可知，三元化学剂不同组分，对水相含油量影响程度不同，即ASP＞SP＞AS＞S＞AP＞P＞A＞O。

2.3 破乳剂浓度对ASP体系原油破乳效果的影响

将模拟含水70%的三元采出液，分装于7个配方测试瓶中，加入破乳剂浓度分别为20、40、60、80、100、120和150 mg/L，静止120 min，分别测油相含水和水相含油量，绘制曲线如图3。

图3 破乳剂浓度对ASP体系破乳效果的影响

由图3可知，随破乳剂浓度增大，油相含水降低，破乳剂浓度在60～80 mg/L时，即能得到满意的效果。当破乳剂浓度为150 mg/L时，油相含水降低并不明显，水相含油量反而增大，破乳剂用量并不是越大越好，破乳剂终究也是表面活性剂，用量过大，会出现二次乳化的现象，破乳率反而下降。

2.4 破乳剂对ASP体系原油破乳的适应性

选取油溶性破乳剂YR和水溶性破乳剂SR，现场介质为三元来液，用原油均化仪高速搅拌5 min，配制含水70%的原油乳状液，加破乳剂浓度为100 mg/L，分装于比色管中，放置在温度为40℃的恒温水浴中，不同时间观察出水量，计算析水率，结果如图4所示。

图4 不同类型破乳剂析水率

由图4可知，水溶性破乳剂析水率高于油溶性破乳剂析水率。破乳剂的破乳能力体现在破乳剂分子向界面上的扩散吸附成膜能力及对界面膜强度的影响，破乳剂与乳化剂分子形成的界面混合膜强度越弱，越有利于破乳[2]。水溶性破乳剂是通过取代界面乳化剂，破坏乳液界面膜，或改变界面层的润湿性，产生界面非活性物质而引起破乳。水溶性破乳剂在水中溶解速度快，有利于破乳聚结，提高了脱水速度，因此，水溶性破乳剂SR更适合三元复合驱采出液处理。

2.5 破乳剂对三元采出液主要化学剂的适应性

选取水溶性破乳剂SR，配制含水为70%的原油乳状液，根据采出水中聚合物（P）和表面活性剂(S)含量，确定破乳剂加量及混合后的静止沉降时间，测油相含水和水相含油量，结果见表1。

表1 化学剂含量与破乳剂浓度的关系

由表1可知：当采出液中聚合物浓度＜50 mg/L，表活剂浓度＜10 mg/L时，加破乳剂浓度为10～15 mg/L；当聚合物浓度为50～400 mg/L，表活剂浓度10～40 mg/L时，加破乳剂浓度为25～30 mg/L；当聚合物浓度400～700 mg/L，表活剂浓度40～70 mg/L时，加破乳剂浓度为60～70 mg/L；当聚合物浓度大于700 mg/L，表活剂浓度大于70 mg/L时，加破乳剂浓度为75～100 mg/L，均达到合格指标。