重质高胶质原油乳化液电脱水工艺探索

刘 冰

(中海石油(中国)有限公司 天津分公司，天津 300451)

1 电脱水工艺概述

原油乳化液通过高压电场时，分散细小水滴感应带电形成偶极，它们沿电力线方向排列。电吸引力使相邻水滴相互靠近、接触并促使其聚结、融合。在电场力作用下，产生聚结作用，大量细小水滴在瞬间即可聚结成较大水滴，从而使油水快速分离，达到原油破乳、脱水、脱盐目的[1]。原油电子脱水原理示意图如图1。

图1 原油电脱水原理示意图Fig.1 Chart 1 Philosophy for crude emulsion electric dehydrate

高酸重质高胶质原油与水易形成乳化度高的乳状液，油水界面张力较大，分离困难，分离出的水含油量较高，给后续的水处理带来问题[2]。典型重质高胶质原油性质见表1。

表1 典型重质高胶质原油性质表Tab.1 Typical crude properties for high colloidal heavy oil

原油电脱水工艺评定实验包括对破乳剂种类评选、破乳剂注量、脱水温度、电场强度等因素开展评估。此次拟在电脱水实验仪高压电场中进行破乳脱水的静态模拟实验，考查破乳剂和高压电场对原油乳化液的脱水效果。

2 原油电脱水静态实验

2.1 实验设备和执行标准

实验设备。超级恒温器，高速剪切仪；NDJ-7型旋转粘度计；蒸馏法水含量分析仪；电极距罐壁1 cm的小号实验装置。

试剂。破乳剂、乙醇水溶液、乙酸、二甲苯、去离子水。

执行标准。原油盐含量的测定，电量法，标准号：SY/T0536-2008；原油水含量的测定，蒸馏法,标准号：GB/T 8929-2006;密度,标准号：GB/T4472-2011；粘度,标准号：GB/T265-1988。

2.2 实验方案

2.2.1 油品性质测试

依据标准方法测定原油在室温的密度、粘度、含水、含盐。

2.2.2 原油破乳剂评选瓶试法

破乳剂性能评价。将含水原油混合均匀，倒入离心瓶中，加入一定量破乳剂，上下颠倒10次混合后，置于80 ℃恒温油浴中，观察破乳剂分水情况并记录出水量。

2.2.3 原油静态电场法

在电脱水实验仪高压电场中进行破乳脱水的静态模拟实验。考察在破乳剂和高压电场对原油乳化液的脱水效果，实验步骤：

(1)将含水原油混合均匀后，60 g加入电脱水实验仪不锈钢承压试瓶中，加入一定量破乳剂，一定温度下预热10 min，取出不锈钢承压试瓶上下颠倒10次，使破乳剂与原油样品混合充分。(2)将混合后的原油乳化液放入到电脱水试验仪中，按一定工艺参数进行电场破乳脱水。(3)电场作用完毕后，取出、冷却、泄压，从下部放出脱出水，并记录出水量。从上部放出脱后原油，进行含水、含盐测定。

2.3 实验结果

2.3.1 原油基本性质(如表2)。

表2 实验原油基本性质Tab.2 Properties for test oil

2.3.2 原油破乳剂评选实验

按照2.2.2方法评价筛选破乳剂静置脱水图样见图2，破乳剂实验结果如表3。

图2 各型破乳剂静置脱水图样Fig.2 Static dehydration pattern of various demulsifiers

表3 各型破乳剂静置脱水结果表Tab.3 Dehydrate result with different chemical treatment

破乳剂SXZ131针对该油品破乳效果优于其他破乳剂。静电场脱水选择破乳剂SXZ131作为基准破乳剂开展工作。

2.3.3 原油静态电场实验

按照2.2.3方法，进行静电场(包括双电场电脱水[3])破乳实验，实验结果如表4。

表4 静电场脱水实验数据Tab.4 Experiment result for electric dehydration

2.4 实验结果分析

(1)针对此原油进行破乳评选实验，破乳剂SXZ131针对该原油有较优破乳效果。

(2)针对含水量为12.8%的原油考察了破乳剂加剂剂量、脱水温度、电场强度及停留时间等因素下各自的破乳脱水效果；在80 ℃，加注SXZ131破乳剂60 mg/kg，经电场20 min，沉降20 min，脱后含水为0.37%，能满足合格原油含水0.5%的要求[4]。

3 结论

电脱水技术是高酸重质高胶质原油乳化液的油水分离的重要方式。针对此次实验的原油，选择合适电脱水工艺参数，采用强弱电场组合形式，可达到较好的油水分离效果，获得合格的产品。