吳偉龍 許海濤 慎娜娜(克拉瑪依市天明化工有限責(zé)任公司,新疆 克拉瑪依 834007)
聚醚類破乳劑的結(jié)構(gòu)變化對(duì)原油脫水的影響
吳偉龍 許海濤 慎娜娜(克拉瑪依市天明化工有限責(zé)任公司,新疆 克拉瑪依 834007)
聚醚類破乳劑是各油田、采油廠使用最為廣泛的一種原油脫水用表面活性劑,與其它類型破乳劑相比,其最大特點(diǎn)是加藥量量少,在介質(zhì)中分散速度快、脫水率高。但針對(duì)于不同區(qū)塊的原油,不同分子結(jié)構(gòu)的藥劑其脫水性能也有差異,本文通過紅淺稠油區(qū)塊原油(以下簡(jiǎn)稱紅淺稠油)來試驗(yàn)論證最適合的破乳劑結(jié)構(gòu)類型。
破乳劑;結(jié)構(gòu);論證
通過對(duì)不同引發(fā)劑合成的樣品及聚醚嵌段不同的樣品用紅淺稠油進(jìn)行脫水評(píng)價(jià)試驗(yàn),從中選出最適合的引發(fā)劑類型以及嵌段比例最適應(yīng)的破乳劑類型,同時(shí)為下一步針對(duì)于該區(qū)塊原油脫水技術(shù)路線確定方向。
(1)以丙二醇為引發(fā)劑的PO/EO嵌段小樣,共計(jì)五個(gè),EO占比分別為10%、20%、30%、40%、50%;
(2)以多乙烯多胺為引發(fā)劑PO/EO嵌段小樣,共計(jì)五個(gè),EO占比分別為10%、20%、30%、40%、50%;
(3)以酚醛樹脂為引發(fā)劑PO/EO嵌段小樣,共計(jì)五個(gè),EO占比分別為10%、20%、30%、40%、50%。
3.1 實(shí)驗(yàn)油樣
紅淺稠油區(qū)塊混合原油油樣(含水42%)。
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
采用手搖瓶試法(熱化學(xué)沉降脫水):取50ml原油樣品置于100ml塞量管中,將塞量管放在恒溫水浴中恒溫20min(現(xiàn)場(chǎng)原油脫水溫度)加藥,搖勻,觀測(cè)其不同時(shí)間內(nèi)的脫水量、水色、油水界面狀況。
3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析
(1)丙二醇系列破乳劑脫水情況如下:
70℃下,加藥濃度100mg/L:
EO含量10%時(shí)油面含水率:30min時(shí)為4.5%,1h時(shí)為14%,1.5h時(shí)為17%,2h時(shí)為20%,水色較清,界面不齊。
EO含量20%時(shí)油面含水率:30min時(shí)為3.75%,1h時(shí)為14.5%,1.5h時(shí)為17%,2h時(shí)為20%,水色較清,界面不齊。
EO含量30%時(shí)油面含水率:30min時(shí)為3.75%,1h時(shí)為13%,1.5h時(shí)為15.75%,2h時(shí)為17%,水色較清,界面不齊。
EO含量40%時(shí)油面含水率:30min時(shí)為3.25%,1h時(shí)為11%,1.5h時(shí)為13%,2h時(shí)為14.5%,水色清,界面不齊。
EO含量50%時(shí)油面含水率:30min時(shí)為2.75%,1h時(shí)為10%,1.5h時(shí)為12%,2h時(shí)為13%,水色清,界面不齊。
空白:30min時(shí)為0.25%,1h時(shí)為1.0%,1.5h時(shí)為2.0%,2h時(shí)為2.75%,水色清,界面不齊。
根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,丙二醇系列小樣,EO含量在10~20%時(shí),脫水效果較好,隨著EO含量的增加,脫水率逐漸降低;在脫出水水色方面,脫水率較低的,其水色好于脫水率高的藥劑,油水界面狀況都不平齊。
(2)多乙烯多胺系列破乳劑脫水情況如下:
該系列藥劑EO占20%時(shí)脫水效果最好,從脫水水色及油水界面來看,效果均比較理想。
(3)酚醛樹脂系列破乳劑脫水情況如下:
該系列所有藥劑脫水趨勢(shì)是EO占比在20%時(shí)脫水效果最好,隨著EO比例的增加,其脫水率在逐漸變小。
(4)不同系列藥劑脫水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)比
根據(jù)以上三組數(shù)據(jù)繪制三組藥劑2h的脫水率比較圖:
從以上圖表可以看出,脫水效果最好的一組藥劑是丙二醇系列藥劑,且EO含量在20%以下的嵌段聚醚聚合物最適合該區(qū)塊原油脫水。
(1)破乳劑原油脫水的機(jī)理是藥劑能夠快速擴(kuò)散并吸附在油水界面膜上,繼而破壞原有界面的穩(wěn)定性;而紅淺區(qū)塊原油密度較大,且比較粘稠,現(xiàn)場(chǎng)來油溫度又較低,因此破乳劑加注后,分散到油水界面的速度就較慢或分散不均勻,從而影響其脫水速度和最終脫水率。
(2)由于紅淺區(qū)塊原油采出液含水非常高(90%以上的水或游離水),當(dāng)藥劑的EO含量(親水基)不斷增加時(shí),其親水性越強(qiáng),因此,當(dāng)EO含量大道一定程度后(20%以上),大部分藥劑都集中分布在游離水中了,隨著原油中的游離水被排出系統(tǒng),系統(tǒng)中剩余藥劑含量很低,脫水效果不理想。
(3)針對(duì)紅淺稠油區(qū)塊原油脫水,在藥劑選擇上要遵循以下原則:
a.盡量選擇分質(zhì)量較小且直鏈型的破乳劑,以減小其分散式的空間位阻;
b.在藥劑的分子結(jié)構(gòu)上,EO含量應(yīng)控制在20%以內(nèi)。