苏里格凝析油乳液破乳剂的筛选研究

（天津新翔油气技术有限公司，天津301700）

凝析油乳液破乳为油田少见的特殊乳化层破乳，其成因复杂多变，主要在泡沫排水采气工艺技术应用过程中，形成于井筒以及地面集输管道里[1～3]。乳液中凝析油含量高且无法有效回收，直接影响到凝析油年度任务的完成。此外大量乳化物充斥储罐，对净化厂的正常运转和整个气田的生产带来严峻考验。由于凝析油具有易挥发的特性，破乳需要在低温条件下进行，适用于稠油的加药再加热破乳的方法行不通[4]，使破乳剂的选型成为难点。凝析油乳液的低温快速破乳已成为亟待解决的问题。

在查阅大量凝析油乳液破乳的资料后，笔者结合苏里格现场情况，利用实验室条件对现场凝析油乳液进行分析、对现场加药情况进行确认、模拟现场情况、广泛的进行实验室样品筛选复配以期找出好的破乳样品解决现场问题。

1 现场概况

苏里格气田普遍采用泡排采气，单井进行泡排作业，采出液加消泡剂后集中输送到集气站。集气站来液进三相分离器，气相进输气管道，液相进地罐进行油水分离，凝析油回收，污水由污水处理厂进行处理。初次分离后所得凝析油乳液中主要含有泡排剂、消泡剂、采出水、凝析油及少量机械残渣，大部分呈乳液状，不易破乳分离。集气站内无加热破乳设备，所有来液均储存于地罐中，从分离器出口加入破乳剂，使液相与破乳剂充分接触后在地罐中自然沉降，20～24h后将上层脱出凝析油及下层污水分别处理，未破乳的乳化层转移至另一储藏罐集中处理。

2 乳液性质研究

凝析油乳液的形成主要是现场使用泡排剂，消泡剂造成。泡排剂与消泡剂的主要成分均为表面活性剂，与水、凝析油混合后充当了乳化剂的作用，从而形成了稳定的乳状液。通过对乳液的HLB值进行研究，可了解乳液性质，并为破乳剂选型提供参考。

2.1 HLB值体系的制备

将已知HLB值的Span-80和Tween-80按照不同配比进行复配得到一系列不同HLB值的表面活性剂体系。如表1。

表1 不同配比表活剂的HLB值

2.2 凝析油HLB值测定

2.2.1 实验方法

1)将表1中得到的不同HLB值的表面活性剂配成0.3%的水溶液备用；

2)将凝析油乳液依次与第1）步的溶液混合，观察混合溶液的现象；

3)混合后可以完全混溶，没有出现分层现象的样品，说明凝析油乳液的HLB值与该对应溶液的HLB值相同。

2.2.2 实验结果

分三次取凝析油乳液样品进行实验，测得的HLB值分别为：7、8、7。说明凝析油乳液的HLB值在7～8之间，以此HLB值为参考选择破乳剂样品进行室内筛选实验。

3 破乳实验

3.1 凝析油乳液与试剂

凝析油乳液由苏里格气田现场取得（含水量约为20%）；20mL具塞玻璃试管来自天津天玻玻璃仪器厂；破乳剂来自天津新翔油气技术有限公司。

3.2 实验方法

采用瓶试法[5]进行破乳实验，现场取凝析油乳液样品，在室温条件下进行破乳脱水实验。凝析油乳液样品摇匀后依次倒入玻璃试管中加入定量破乳剂，上下倒置20次后静置，记录不同时间破乳脱水分油情况，确定最终破乳效果。

3.3 破乳剂的筛选与复配

3.3.1 单一破乳剂的筛选

本实验针对苏里格凝析油乳液分三次取样，每次间隔2d，对三次取样平行进行破乳剂单剂的对比筛选实验。三次取样所得样品含水分别为：1号：23%；2号21%；3号：22.5%。根据凝析油乳液的HLB值测定结果，实验共计筛选了21种HLB值在5到15范围内的破乳剂，分别为：XX101、XX102、XX103、XX104、XX105、XX106、XX107、XX108、XX109、XX201、XX202、XX203；XX204、XX205、XX301、XX302、XX406、XX407、XX502、XX601、XX801。上述21种破乳剂有效成分如下表2所示。

表2 破乳剂有效成分明细表

针对21种破乳剂进行筛选实验，根据现场情况，破乳剂用量1%，破乳20h后，每种单剂破乳效果如表3所示。

实验结果可得：大部分破乳剂并不适用于凝析油乳液的破乳。在众多破乳剂中破乳剂XX103和XX302破乳效果明显且与其他破乳剂相比脱水脱油均较为彻底。结合实验，对XX103和XX302进行进一步的复配筛选，确保采出凝析油乳液油水分离更加完全。

3.3.2 破乳剂的复配筛选

将 XX103 与 XX302 按照 1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、2：3进行复配。将复配后的破乳剂进行破乳对比实验，破乳20h后，结果如表4所示。

表3 破乳单剂破乳效果对比

由表 4可得：XX103与 XX302按照 1∶3复配后所得破乳剂的破乳效果较好，脱出水量及脱出油量均较多，且中间乳化层较薄。

3.3 破乳剂加药质量分数的筛选

进一步优化加药质量分数，以现场加药质量分数1%为参考，将筛选出的XX103∶XX302=1∶3破乳剂加药质量分数设定为：0.3%，0.5%，0.7%，1.0%，1.2%。1号、2号、3号样品破乳实验20h后情况如表5所示。

由表5可见，同样经过20h破乳，加药质量分数在大于等于0.7%时，均可达到很好的破乳效果，且质量分数加大效果不再增加。结合现场情况及各个方面因素综合考虑，最终将破乳剂加药质量分数确定为0.7%。

表4 不同复配比例破乳剂破乳效果对比

表5 不同加药质量分数破乳剂破乳效果对比

3.4 破乳剂破乳时间的验证与优化

针对筛选出的 XX103∶XX302=1∶3 破乳剂，在加药质量分数0.7%的条件下，对破乳时间进行验证与优化，以期提高现场效率。

由表6可见，破乳剂加药质量分数为0.7%时，1号、2号、3号样品从15min到24h破乳过程中，破乳主要发生于0～12h，在12h时油水分离完全，12～24h中油水脱出量无明显变化。现场可根据需要在破乳12h后随时进行凝析油的回收以及污水处理。

4 结论

4.1 凝析油乳液，由于中途加入药剂种类众多，油水乳化严重，形成乳液稳定难处理，大部分常规原油破乳剂并不能起到很好的破乳作用。

4.2 本文对21种破乳剂进行筛选复配，选出了XX103和XX302两种效果较好的破乳剂，并筛选出XX103和XX302以1∶3进行复配使用效果最优。同时考虑现场情况以及各方面因素最终确定该破乳剂加药质量分数为0.7%，破乳12h后，凝析油乳液的破乳效果最好。