八面河油田稠油破乳技术研究

蒯正安，岳泉，杨文东

（1．中国石化江汉油田分公司井下作业处，湖北 潜江433123；2．中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院，湖北 潜江433123）

八面河油田稠油破乳技术研究

蒯正安1，岳泉2，杨文东2

（1．中国石化江汉油田分公司井下作业处，湖北 潜江433123；2．中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院，湖北 潜江433123）

为了解决稠油问题，八面河油田在接转站内直接对面138区的稠油进行破乳。实验结果表明，破乳剂YQ－1在温度为65℃时脱水率≥98．5%，脱水时间≤6h，满足面138在接转站的现场工艺需求，同时破乳后净化油中剩余水含量为1．25%，破乳后污水含油量仅为1．364 mg／L，符合外输要求以及污水排放标准。复配后的油溶性破乳剂脱水效果明显好于水溶性的破乳剂。

接转站；油水界面；脱水率；剩余水含量 ；污水含油量

近年，随着八面河油田的滚动开发，Ⅱ类稠油产量所占比例逐年增加。因Ⅱ类稠油油品物性较差，胶质、沥青质含量高，粘度大，密度高，导致联合站混合原油脱水效果变差，特别是面138区特稠油，50℃时粘度高达20000mPa．s，并且外输原油含水标准不能超过1．5%，增大了现有稠油脱水工艺的难度。目前，八面河油田对面138区稠油直接在接转站进行破乳，现有的破乳剂KD319在脱水温度为65℃，加量为（140～50）mg／L，但破乳效果不明显，脱水率仅为70%，油水界面模糊。针对八面河稠油破乳难度增加等问题，我们开展了低温破乳剂的评选及复配研究，努力降低油水分离后污水含油量，确保脱水的稳定，减少破乳脱水时间，从而达到接转站、联合站原油低温集输处理、节能降耗的目的，满足实际生产的需要。

1 稠油物性分析

1．1 族组分分析

分析稠油的组分，结合调研资料，有利于初步筛选破乳剂类型，M138区稠油组分分析（见表1）。

表1 稠油族组分分析

1．2 稠油粘温曲线

以M138区稠油粘温为例进行分析（见图1）。

1．3 乳化水含量分析

采用蒸馏法测稠油乳化水含量，现场取当天的新鲜油样测得乳化水含量在24%～30%，且存放一段时间的油样含水仍在10%～16%。

从族组分、粘温曲线以及乳化水含量可以看出，该稠油胶质沥青质含量高达38．59%，粘度达到20000mPa．s，乳化水在24%～30%。该区块油样属于超稠油，高胶质沥青质，乳化水含量稳定。

图1 M138区稠油粘温曲线

2 破乳剂的适用性研究

八面河油田面138区破乳工艺流程（见图2）。从流程图可以看出，目前仅在面138接转站添加破乳剂，经管输6小时到达联合站，再通过高效分水器分水沉降。此流程也对破乳剂的破乳性能提出了更高的需求：破乳速度快（6h）、破乳温度低（65℃～75℃），同时针对目前采用的KD319加量高，也提出了降低浓度，减少成本的要求。

图2 M138接转站至联合站的部分流程图

通过调研发现，我国当今使用的破乳剂品牌虽然多达几百个，但单剂品种并不多，新型破乳剂大多以复配为主。目前，我国针对稠油开发出的产品大多是聚醚型原油破乳剂，对破乳剂的研制仍停留在用环氧化物制备嵌段共聚物，只是在催化剂、起始剂、扩链剂上作一些改动以增加相对分子质量。各大油田目前使用的破乳剂中，通用牌号如AE型、AP型、HD型、SAP型、TA 型、AR型、AF型等，大多是由环氧乙烷、环氧丙烷和其它组分如脂肪胺、多碳脂肪酸、烷基酚醛树脂、酚醛胺等进行嵌段聚合而成，也有的在聚合链中的某些基团上进行磺化、氯化等改性，或几种单剂进行复配而得，从根本上改变聚醚类产品的破乳剂很少见。

原油破乳剂的一个重要特点是专一性强。对某一油区或油区某些油井原油有效的破乳剂，对其他油区或油区其他油井未必有效，在某油区原来十分有效的破乳剂随着油田开发的进行，使用效果会变差。寻找普遍适用的原油破乳剂实际上是不可能实现的。高效破乳剂应具有良好的界面活性、絮凝聚结能力和润湿渗透能力，在一个产品中这些性能不可能全部达到最佳，而且利用破乳剂之间的协同效应，可以使破乳剂的破乳性能大大提高。

3 现场评选与复配

现场室内评选原则以优选、复配、验证、优化为主。破乳温度为65℃，加量为120mg／L，油样取当天新鲜油样。

3．1 优选

现场对29个样品进行了140余次评选，实验发现：有6个样品效果相对较好。对这六个样品进行的平行验证，使单剂达到优选（见图3）。图中6个样品除了TF－02效果稍微差点，其他效果都相对较好，但单剂效果均达不到指标，故采用复配。由于其中TK－04、乾坤2脱水速度较快，且脱水量大，故在下步复配实验选做为主剂。

图3 不同破乳剂不同时间段的脱水体积

3．2 复配

单剂效果无法达到标准，实验采取复配。复配原则是采用TK－04、乾坤2所占比例为60%，其它单剂占40%，加量仍为120 mg／L（见表2）。

表2 优选效果较好的破乳剂复配不同时间内的脱水情况

本次表明，上述6个复配样品中，乾坤2＋乾坤1、乾坤2＋T－31效果相对较差，其他复配体系效果相对较好，能达到98．5%以上。

3．3 验证

为确保破乳剂体系的稳定性，进行了多次平行实验验证。验证实验效果较好的四个复配样品的破乳效果（见表3）。上述6个复配样品中只有TK－04＋T－31、TK－04＋FT－16、乾坤2＋FT－16三个复配体系的效果都相对较好，达到技术指标。为满足现场工艺需要，在验证过程中实验从第三小时升温到75℃，保温3h，加量仍为120 mg／L，验证TK－04＋ T－31、TK－04＋FT－16、乾坤2＋FT－16三个复配体系的稳定性（见表4）。

表3 复配效果较好的配方在不同时间内的脱水情况

表4 复配效果较好的配方在升温后不同时间内的脱水情况

实验发现，TK－04＋FT－16、乾坤2＋FT－16两个复配样品在升温后的稳定性相当较差，仅有TK－04＋T－31效果相对较好，能达到98．5%，此体系命名为YQ－1。

3．4 优化

针对破乳效果较好且稳定的YQ－1，实验对使用浓度进行优化。复配原则为：①80 mg／L；②90 mg／L；③100 mg／L；④110 mg／L；⑤120 mg／L（见表5）。从表5可以看出，上述四个复配样品因降低使用浓度，效果达不到标准，且有不稳定现象，而YQ－1（120 mg／L）效果相对较好，能达到98．5%。

表5 优化配方在不同时间内的脱水情况

4 剩余含水量的测定

破乳后净化油剩余含水量直接影响管输，剩余水量过大容易引起管壁腐蚀，因此，需严格控制破乳后净化油的剩余含水量。将破乳剂YQ－1（120 mg／L）加入原油乳液中，进行破乳。脱水后的净化油应在取样桶中油相中间部位取样，测量净化油中剩余水含量（见表6）。从表中数据可以看出，净化油中剩余水含量为1%和1．25%，小于八面河原油外输标准1．5%，符合外输要求。

表6 净化油中剩余水含量

5 污水含油量的测定

污水含油量的大小直接影响污水的排放，本文针对破乳后的污水进行的含油量的测定。由分光光度计直接计算出吸光度的公式：

式中：a－吸光度；M ＝35．74×10－3；N ＝ －16×10－3；C－浓度 ；R－斜度，越接近1越好。

取水样经公式计算：C＝1．091＊25／20＝1．364 mg／L，即污水含油量为1．364 mg／L，符合国家污水排放标准。

6 结论与建议

（1）室内试验结果表明，破乳剂YQ－1在模拟现场情况下，脱水率≥98．5%，脱水时间≤6h，满足技术指标。

（2）稠油破乳脱水后，净化油中剩余水含量小于八面河原油外输标准1．5%，污水含油量为1．364 mg／L，符合八面河油田外输标准及国家污水排放标准。

（3）面138区的稠油复配后油溶性破乳剂脱水效果明显要好于水溶性的破乳剂。

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On Thick Oil Demulsification Techniques in Bamianhe Oil Field

KUAI Zheng－an，YUE Quan，YANG Wen－dong

（1．Downhole Service Company of Jianghan Oilfield，SINOPEC，Qianjiang Hubei 433123，China；2．Oil Production Technology Institute of Jianghan Oilfield Company，SINOPEC，Qianjiang Hubei 433123，China）

In the block station of Bamianhe Oil Field，emulsion breaking has been directed at the thick oil of Mian 138 district to handle the heavy oil problems there．The results show that the demulsifier YQ－1 can reach a dehydration rate at or even above 98．5%with 6 or even fewer dehydrating hours at 65℃ which can meet the technical needs of Mian 138 block station＇s experiments．Moreover，the remaining water proportion stands at 1．25%of purified oil with only 1．364 mg／L of sewage after demulsification which qualify for the transportation and sewage discharge standard．The recomposed oil soluble demulsifier is proved to do way better than water soluble ones in dehydration．

Block Station；Oil－Water Interfaces；Dehydration Rate；Remaining Water Proportion；Oil Volume in Sewage

TE345

B

1009—301X（2012）01—0028—03

2011－12－13

蒯正安（1969－），男，毕业于重庆科技学院油气开采专业，助理工程师，现于井下作业处从事技术管理工作。

［责任编辑 王惠芬］