对水包油型原油乳状液破乳剂性能评价方法的改进研究

王 欣，王 晶，呼文财，徐 超

(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452)

随着油田的不断开发，产液含水率的不断上涨，油田开发初期的原油乳状液由油包水型逐步过渡至水包油型[1-3]。随着乳状液性质的变化，原油破乳剂室内评价方法也不近相同，为更好的模拟现场的产液性质及工矿，选出适合现场的原油破乳剂，需对常规的破乳剂评价方法进行改进，以更加准确的选出适合现场的原油破乳剂。

1 背 景

1.1 常规破乳剂室内性能评价方法

常用的破乳剂室内评价标准为：《水包油乳状液破乳剂使用性能评定方法SY/T 5797-93》；《原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)SY/T 5281-2000》。但在实际工作中，完全按照标准要求，在室内评选出的破乳剂，在现场的实际应用中往往不能满足现场要求。

为提高破乳剂评选实验的准确性，现在行内通常的做法为：用现场不含破乳剂的原油和污水，配置不同含水率的油包水型原油乳状液，考察不同破乳剂的脱水速度、脱出水水质、油水界面等内容[4-5]。

1.2 现场问题

用常规的原油破乳剂评价方法评选出的脱水效果较好的破乳剂，针对油包水型乳状液油田有较好的适用性；但针对水包油型乳状液油田，有时室内效果较好的破乳剂在现场实际应用中会出现使用效果不佳的问题。

2 问题分析

对室内实验和现场实际加注过程中存在差异的可能原因进行了分析。可能原因如下。

2.1 油包水型乳状液含水率不同可能导致的差异

表1 海上某油田原油物性Table 1 The oil physical properties analysis report

针对该问题，应用渤海某油田原油开展了30%～60%不同含水率下几种破乳剂的评价实验，实验温度采用现场原油一级分离器运行温度60 ℃，实验时间为原油在现场流程中的停留时间60 min。实验前用现场未加药剂的原油和生产水配置30%～60%不同含水率的油包水型乳状液；分别向100 mL锥形脱水瓶中倒入配置好的原油乳状液80 mL；在水浴中将样品预热10 min；然后向实验样品中分别加注70 mg/L的破乳剂样品；最后用木质震荡架将样品震荡200次使破乳剂和原油乳状液充分混合[5]；将样品放置在水浴中，记录原油乳状液样品的脱水数据。

室内实验表明：针对不同含水率的油包水型原油乳状液，破乳剂BH-155与YFPG-660脱水效果相当，两种药剂的脱水速度均优于现场在用破乳剂BH-102。

表2 含水率为30%的油包水型原油乳状液脱水实验Table 2 The dehydration of 30% water cut of water in oil emulsion

表3 含水率为40%的油包水型原油乳状液脱水实验Table 3 The dehydration of 40% water cut of water in oil emulsion

表4 含水率为50%的油包水型原油乳状液脱水实验Table 4 The dehydration of 50% water cut of water in oil emulsion

表5 含水率为60%的油包水型原油乳状液脱水实验Table 5 The dehydration of 60% water cut of water in oil emulsion

2.2 破乳剂分散性可能导致的差异

针对可能由于破乳剂分散性导致的差异，开展了如下相关实验。

2.2.1 针对破乳剂BH-102、BH-155、YFQG-660开展了破乳剂水溶性实验

表6 三种破乳剂主要成分及水溶性Table 6 The key content and water solubility of three demulsifiers

由于用于实验的渤海某油田，现产液性质属于水包油型原油乳状液，外相为水，所以针对破乳剂开展了水溶性实验。

2.2.2 用现场直接接取的水包油型原油乳化液开展室内实验

在现场原油生产管汇，直接用100 mL脱水瓶接取80 mL含水率为72%的不含破乳剂的水包油型原油乳化液；在60 ℃水浴中预热10 min；在每个脱水瓶中加入不同的破乳剂后，用木质震荡架震荡20次；记录每个脱水瓶中水包油型乳状液的脱水情况。

从室内实验数据可以看出：脱水效果最好的为BH-102，其次为BH-155， YFPG -660脱水效果最差。

表7 含水率为72%的水包油型原油乳状液脱水实验Table 7 The dehydration of 72% water cut of oil in water emulsion

3 结果与讨论

3.1 针对三种破乳剂分别开展现场试验

在渤海某油田分别开展了破乳剂BH-102、BH-155、YFPG-660的现场试验，现场试验表明BH-102使用效果最佳，其次为BH-155，YFPG-660脱水效果最差。

从各级分离器脱水量看：一级分离器脱水量大小分别为BH-102>BH-155>YFPG-660；二级脱水量大小分别为YFPG- 660>BH-155>BH-102。

表8 三种破乳剂现场试验期间各级分离器出口原油含水值数据表Table 8 The dehydration data of three demulsifiers in every dehydrator

3.2 原因分析

从现场实际取样观察看：一级分离器中主要为水包油型原油乳状液，二级分离器中主要为油包水型原油乳状液。在现场试验中，一级分离器中破乳剂脱水效果与其在水包油型原油乳状液室内实验效果一致；二级分离器中破乳剂脱水效果与其在油包水型原油乳状液室内实验效果一致。

分析原因为，水包油型原油乳状液，外相为水，水溶性越好的破乳剂在水包油型乳状液中的分散越快，相对效果较好；油包水型原油乳状液，油为外相，油溶性越好的破乳剂在油包水型乳状液中分散越快，相对效果较好[6]。

4 结 论

由于渤海油田现场原油脱水设备均为多级脱水，针对不同脱水阶段的原油，性质不同。因此，针对水包油型原油乳状液油田，在破乳剂的室内筛选时，考察其针对油包水型乳状液脱水效果的同时，应兼顾考察其针对水包油型原油乳状液的脱水效果。若两破乳剂在油包水型乳状液脱水实验中，效果相当，则选择在水包油型原油乳状液实验中脱水效果较好的破乳剂。