超稠油物性分析及低温破乳剂及复配研究

耿铁（盘锦辽河油田金宇集团有限公司，辽宁盘锦 124109）

超稠油物性分析及低温破乳剂及复配研究

耿铁（盘锦辽河油田金宇集团有限公司，辽宁盘锦 124109）

在原油开采中，原油破乳具有非常重要的作用，原油乳状液体能够溶于水，能够给泵、管线和储罐增加负担，会使金属构件发生锈蚀现象，形成水垢；如果对外排放的水中含有油脂，则会造成环境污染。所以，不管是从经济视角分析，还是从保护环境方面研究，做到既保证石油的销售和加工，又能排放没有污染的水，不影响今后的农业生产与工业生产，则需重点做好原油破乳脱水和污水除油工作。随着我国石油工业的不断发展，原油当中的水分越来越多，因此一定要重视解决原油破乳脱水问题。本文在分析超稠油物性基础上，对低温破乳剂的性能指标进行了分析，并对低温破乳剂的复配进行了简要探究。

超稠油；低温破乳剂；复配

当前，很多油田都生产大量的超稠油，要求具有较高的脱水温度，在使用混配油的过程中需要支出较大成本。所以当前急需解决的一个问题就是研究开发出温度较低、破乳脱水效果好的低温高效破乳剂。

1 超稠油物性分析

超稠油就是指粘稠度高于50000（mPa.s）毫帕·秒的石油。只分析稠油的字面意思就能得到，是一种粘稠度较高的石油。由于本身的粘度过高，发达国家都把它叫做重油，国内则命名为稠油。比较稠油和稀油可以发现，稀油可以象水一样流动，而稠油根本不可能流动，一些稠油的粘度超过了几百万毫帕·秒，形状就好象是池塘的黑泥，使用铁锹和手都能拿起来。稠油不能流动，由于具有较高的密度，这样的油不易于开采。超稠油就是指那些粘度超过50000（mPa.s）毫帕·秒的石油，但稠油有一个特点就是对温度的高低特点敏感，一旦温度升高其本身稠度就会明显升高；稠油的粘温曲线在60度时出现改变。如果稠油的粘度超过一个定值，粘度就会随着剪切速率的增加而下降，表现出非牛顿流变的特点。温度不断升高，稠油在非牛顿流变的剪切速率也就会越来越大，呈现出明显的非牛顿流体特点。稠油当中，二氧化碳的含量会随着温度的不断升高而减少；但一旦压力增大则变增大；如果含水量增加则会降低。为了有效保证原油的脱水，在过去长达几十年的研究当中，发现了很多效果较好的方法：如超声波法、微孔过滤法、微生物法、超滤法、研磨法等，但普遍得到应用的是化学破乳法，也就是应用化学破乳剂。当前在原油破乳方面的主要研究目标是：低温破乳、有利于节约能源；快速破乳，可以提高生产率；保证破乳剂可以应用于各种原油中，解决破乳剂的单一特性。

2 低温破乳剂的配置方法

2.1 破乳剂的性能指标

2.1.1 脱水率

脱水率就是将一定数量的破乳剂加入原油中，依据固定的填加量、固定的温度和固定的沉降时间，利用质量分数表示脱出的水量与原油原来含有水量总数的比值。

2.1.2 脱水速度

脱水速度就是指在一定时间内脱出的水量。

2.1.3 最佳破乳浓度

最佳浓度就是指具有最高破乳效率的破乳剂浓度。一个成功的破乳剂就是那些保证达到破乳效率的基础上浓度最低的破乳剂。在确定一种破乳剂的优劣时，不但要研究破乳剂的最佳浓度，还需兼顾其取得的经济效益，有时虽然破乳剂拥有了最佳浓度也不能取得最好的经济效益。

2.1.4 破乳温度

在通常情况下，如果破乳剂的浓度不变，那么破乳效果会受到温度的影响，随着温度的升高而效果越好，但由于热量需要消耗一定的能源，因此研究低温下破乳剂的应用效果，需要解决下面这些问题：

一假如破乳温度较低，那么原油中的蜡晶、胶质、沥青质颗粒都不能溶解。这些物质的存在会影响中间乳化层。因此在应用破乳剂时，要考虑到脱水的各种指标，并不是温度越低就会取得的效果越好，而应该给破乳确定一个合适的温度。二如果应用破乳剂的环境温度较低，那么非离子型破乳剂就需投入较多数量，那么脱出的水中含有的破乳剂就会增多。

2.1.5 油-水界面层状态

油水界面状态主要是指原油在经过一定时间的沉降作用后，会逐步自动与水分离，出现明显的油水分界面。在破乳过程中应用不同的破乳剂，就会出现不同的油水界面，而且分层会越来越明显；有的油水交界还会存在一定厚度的中间层，表现为网状物质。在破乳过程中假如中间层过厚，而且中间层也不能自行消失，这种情况下虽然原油脱水取得了较高的效率，但这种破乳剂也不能使用。出现中间层有下面这些因素：应用破乳剂数量过少，破乳效率低下；如果破乳时的环境温度过低，那么就会原油中就会出现蜡晶、胶质、沥青质；因此H2S、Fe S、S等固体颗粒的存在会导致出现新的乳化。

2.2 超稠油破乳剂的复配

在应用破乳剂时，可以考虑将二种或二种以上的破乳剂混合后使用，有利于研发出效率较高的破乳剂。应用这种做法有利于研制出更多类型的原油破乳剂，同时也不需耗费大量的人力物力，但可以收到较好的破乳效果。依据破乳剂协同效应，可以按照下面这些方法复配：一不含有水清的破乳剂可以与脱水能力突出的破乳剂混合使用；二具有分子结构不同的二种破乳剂复配。有研究数据显示，单剂的破乳剂脱水率在80%以下，不能收到较好的破乳效果。应用破乳助剂以后，不但有利于加快脱水速度，而且脱出水中也不再含有油类物质，提高了破乳效果。而且温度越高，脱水率就会越高，但破乳温度在80度以上时，脱水率就不再出现明显的上升。破乳剂使用浓度越大脱水率就会越高，但如果应用破乳剂的浓度在300mg/L以上时，虽然破乳剂的使用数量在不断增加，但脱水率就不再出现明显的上升。

［1］张丽春，王森，张伟华，毕电旭，尹利文.稠油低温破乳剂的优化选取［J］.辽宁化工，2015（03）.

［2］熊开俊，南长明，吴洪特，岳前升.鲁克沁稠油低温破乳剂的研制及应用［J］.长江大学学报（自然科学版），2012（08）.

［3］徐诚，黄启玉，黄小娟，张劲军，迟大炜.破乳剂对含水稠油流变性的影响［J］.油气储运，2010（09）.