聚合物对原油乳状液破乳效果影响的实验研究

用31种破乳剂对含聚合物W/O型原油乳状液在不同条件下的破乳效果进行了研究,并研制了针对含聚合物原油的破乳助剂。结果表明,聚合物对破乳有明显的抑制作用,而且单独使用31种破乳剂对含聚合物的原油乳状液均不能产生理想的破乳效果;新研制的破乳助剂与优选的破乳剂复配使用,对含聚合物原油乳状液具有较好的破乳效果,脱水率明显提高,水色明显变清。

DW原油破乳剂的性能及在渤海油田的矿场应用技术

为获得适合渤海油田聚合物驱稠油采出液的破乳剂,将多乙烯多胺聚醚、壬基酚聚醚及二乙醇胺聚醚的丙烯酰氯酯化物与甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯在水体系中聚合,制备了具有线型多分支结构的高分子破乳剂DW03。通过瓶试法研究了室内合成的DW03的破乳效果,在渤海油田开展了DW03工业品的矿场瓶试和矿场应用试验。结果表明:室内合成的DW03对原油乳状液破乳60 min的脱水率大于80%。矿场瓶试试验中,与现场在用破乳剂XC33相比,采出液经DW03工业品破乳后的原油平均含水率低5.5%,污水平均含油量低995 mg/L。矿场应用试验中,DW03适宜的使用浓度范围为90数120 mg/L,最佳加量为100 mg/L;与使用XC33的结果相比,DW03使用浓度降幅为23%,热处理器出口原油含水率降幅为26%,脱出污水含油量降幅为66%。DW03具有用量低、脱水率高、脱出水清的优点,破乳效果好于XC33。

渤海油田聚合物驱生产污水处理絮凝剂实验研究

针对渤海油田聚合物驱生产污水,合成了干粉型、水溶液型、油包水乳液型和水包水型4类絮凝剂,研究了反应条件对絮凝剂性能的影响,评价了不同类型絮凝剂对含聚合物污水的处理效果.结果表明:在一定条件下,干粉型絮凝剂最佳阳离子度为40%(阳离子单体与全部单体物质的量比),最佳反应温度为5℃,最佳引发剂浓度为0.15 mmol/L;水溶液型絮凝剂的最佳单体质量分数为1%;在合成油包水乳液型絮凝剂时,煤油适合作为连续相;合成水包水型絮凝剂的最佳反应温度为65℃;油包水乳液型絮凝剂和水包水型絮凝剂适合于海上聚合物驱油田污水处理.

稠油低温破乳剂的研制与现场评价

针对克拉玛依油田克浅十采油站稠油破乳温度高的问题,设计合成了系列原油破乳剂。在现场进行了性能评价,讨论了破乳剂相对分子质量和结构对性能的影响规律。结果表明:针对克浅十稠油,在脱水温度为70℃、用量为150mg/L的条件下,破乳剂JL17在120min时的脱水率达到80%以上;与现场破乳剂相比,脱水温度降低了10℃,破乳剂用量降低了50mg/L。

破乳剂结构对原油破乳效果影响的研究

以1,2-丙二醇、四乙烯五胺、多乙烯多胺和酚胺树脂为起始剂合成了一系列环氧聚醚型破乳剂。对破乳剂的支链程度、分子量、EO/PO质量比以及嵌段类型对脱水效果的影响进行了系统研究。结果表明,在一定范围内,破乳剂的支链程度越高,分子量越大,脱水效果越好;同一原油对破乳剂的m(EO)/m(PO)值的要求有一定的确定性,只有当m(EO)/m(PO)值处于或接近最佳值时,才能达到最好的破乳效果;二嵌段与四嵌段破乳剂脱水率较高,无规均聚破乳剂脱水较快,三嵌段破乳剂脱出水色较清;酚胺树脂型破乳剂对稠油有良好的破乳作用。

高分子表面活性剂驱采出液破乳剂的研制和现场试验

针对大庆油田高分子表面活性剂驱试验井的采出液,合成了系列原油破乳剂。在大庆油田采油现场对6种破乳剂进行了试验评价,研究了油基破乳剂和水基破乳剂的配伍性,探讨了加药方式对破乳效果的影响。试验结果表明:单独使用油基破乳剂或水基破乳剂皆不能达到现场生产要求;油基破乳剂YJ01与水基破乳剂具有良好的配伍性,油基破乳剂YJ02与水基破乳剂不配伍;采用先加入油基破乳剂YJ01,5 min后再加入水基破乳剂SJ02的加药方式能取得良好的破乳效果,破乳后油相含水率与水相含油率皆达到现场生产指标要求。

稠油破乳剂TKQ的研制与性能评价

针对胜利油田临盘采油厂的高含水稠油,研制出了低温高效破乳剂TKQ。该破乳剂由酚胺树脂聚醚和聚酰胺-季铵盐两种组分组成。结果表明,TKQ破乳剂在温度为30℃,浓度为100 mg/l的条件下,静置90 m in时的脱水率可达90%,水相中含油量在100 mg/l以下,无中间层,与临盘采油厂正在使用的破乳剂及其它商品破乳剂相比,优势明显。破乳剂TKQ对渤海SZ36-1油田的稠油也有很好的脱水效果,具有较好的适应性。

两亲聚合物驱油剂对渤海油田采出液处理的影响

针对两亲聚合物驱油剂,研究了两亲聚合物对渤海油田原油乳状液和生产污水稳定性影响的规律性,探讨了两亲聚合物的结构和界面性能对采出液处理效果的影响。实验结果表明:①两亲聚合物对原油乳状液和污水体系的稳定性有明显影响;②随着聚合物浓度的升高,原油乳状液中的分散相水珠的直径明显变小,破乳难度增大,污水体系中的分散相油珠聚并的难度明显增加,且易形成水包油型乳状液;③两亲聚合物具有一定的界面活性,对采出液具有一定的乳化作用。

注聚驱原油破乳剂TKQ-2的研制

针对渤海绥中36-1油田注聚驱原油,研制出了高效破乳剂TKQ-2,该破乳剂由星型聚醚ICA-145与壬基酚醛树脂聚醚经二异氰酸酯(IPDI)交联而成。结果表明,针对含聚合物原油乳状液,TKQ-2在温度为70℃,用量为100mg/L的条件下,静置120min时的脱水率可达90%,水相中含油量在100mg/L以下,无中间层,与绥中36-1油田正在使用的破乳剂相比,优势明显。破乳剂TKQ-2对胜利油田临盘采油厂的稠油也有良好的脱水效果,具有较好的广普性。

聚合物驱稠油采出液处理剂研究

针对渤海油田聚合物驱稠油采出液,研究了聚合物对其稳定性影响;合成了不同结构原油破乳剂和絮凝剂,讨论了药剂结构对处理效果的影响;研制出了一种原油破乳剂和一种絮凝剂。结果表明:(1)随着聚合物浓度的升高,原油乳状液中水珠直径与污水中油珠直径都逐渐变小,同时污水中油珠的Zeta电位逐渐升高;(2)具有分支结构的原油破乳剂脱水率比具有线性结构的原油破乳剂脱水率高,具有星形结构的原油破乳剂脱水率比具有梳状结构的原油破乳剂脱水率高;(3)针对该污水体系,絮凝剂的最佳合成条件为单体质量浓度为1%、阳离子度为40%、反应温度为5℃,引发剂浓度为0.15mmol·L-1;(4)破乳剂FA01在脱水温度为70℃,用量为200mg·L-1,脱水时间为60min条件下,脱水率达到86%;(5)絮凝剂WS05在温度为60℃,用量为50mg·L-1,时间为30min条件下,能将含聚污水中含油率降到50mg·L-1以下。

聚合物驱稠油破乳剂合成与复配实验研究

针对渤海聚合物驱稠油,合成了5种非离子聚醚破乳剂和3种阳离子反相破乳剂,研究了不同类型破乳剂间的复配协同作用。结果表明:(1)在非离子破乳剂中,多分支结构的破乳剂比线形结构破乳剂脱水性能强,星形高分支结构破乳剂比梳状高分支破乳剂脱水性能强;(2)非离子聚醚破乳剂之间没有产生协同效应,非离子聚醚与阳离子反相破乳剂之间产生了较好的协同效应;(3)聚合物浓度的变化对脱水速度和脱水率影响较小,但对脱出水质有明显的影响;(4)复配破乳剂FH36对含聚合物稠油具有良好的破乳效果。

渤海油田聚合物驱采出液的破乳研究

采用室内模拟的聚合物驱采出液,研究了聚合物含量对渤海油田聚驱采出液破乳效果的影响,通过油水界面动态界面张力的测定,对破乳机理进行了探讨。结果表明,油溶性高分支破乳剂ICO-89针对模拟聚驱采出液具有较好的破乳效果,对于ρ(聚)=50 mg/L的模拟采出液,破乳2 h脱水率达到85%,随着聚合物含量的增加,脱水率呈下降趋势,当ρ(聚)=300 mg/L时,破乳2 h脱水率降至81%。破乳剂的分子结构与油水界面吸附能力的强弱是影响破乳脱水的两个重要因素。

海上油田含聚污水中原油状态分析

污水中原油一般分为浮油、分散油、乳化油和溶解油等形式,聚合物的存在会导致污水中乳化油含量大幅增加,污水稳定性更强。本文以海上油田含聚污水为研究对象,分析得出不同形式原油的比例随含聚浓度的变化规律。研究表明,乳化油含量占含聚污水中稳定存在原油量的90%以上,是含聚污水处理的关键所在。而且,与不含聚合物的污水相比,当污水中聚合物浓度为50 mg/L时,乳化油含量显著增加。另外,与模拟污水相比,聚合物含量约为50mg/L的现场含聚污水样品中的乳化油含量更高,稳定性更强,处理难度也更大。

适于海上油田的聚合物产出浓度快速测定方法

针对传统淀粉-碘化镉聚合物浓度检测方法测试步骤繁琐、时效性差和成本高等问题,建立了"微滤膜-定氮"检测方法:选用孔径尺寸为0.45μm的微滤膜对采出液预处理,采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法建立双波长校正吸光度A与聚合物浓度C之间的定量关系,据此实现对聚合物浓度的快速准确检测。考察了所建立的快速测定方法的准确性和重现性。根据该分析方法研制了便携式聚合物浓度检测仪。研究结果表明:用该法测量模拟聚合物驱采出液中的HPAM浓度相对误差小于1%;测量油田现场采出液中的HPAM浓度相对标准偏差小于2%,数据重现性好于淀粉-碘化镉法。便携式聚合物浓度检测仪体积小、重量轻(约4 kg),测试步骤简便快捷,可满足平台现场取样、就地化验的需求。

电化学脱稳技术处理油田含聚污水

采用“电化学除油器—斜板除油器—核桃壳过滤器”模拟装置处理模拟含聚采油污水,考察了有/无清水剂加入条件下含聚污水的处理效果,并对电化学除油机理进行了分析.实验结果表明：各级处理单元的除油率与电化学处理时间成正比,不加入清水剂、电化学处理40 min时,各级处理单元的除油率均超过92％;在电化学除油器前加入清水剂100mg/L、电化学处理20 min时,各级处理单元的除油率分别为98.8％～99.4％,处理后污水含油量小于30 mg/L,处理效果优于在斜板除油器前加入清水剂;电化学处理与清水剂处理有良好的协同除油效果,可大幅降低清水剂用量.机理分析结果表明,电化学作用主要使吸附于油-水界面的产出聚合物降解、脱稳,实现了对油-水界面膜强度和界面电荷的有效破坏,除油效果优异且处理后的絮体松散、无黏附性.

支状嵌段聚醚的界面聚集行为及对原油乳状液的破乳作用

合成了三种不同聚氧丙烯/聚氧乙烯(PPO/PEO)比例的含苯环支状嵌段聚醚, 通过界面张力、界面流变、表面压以及对原油乳状液的破乳脱水效果的测定, 考察了其界面聚集行为和破乳作用对PEO含量和分子量的依赖性, 并且对比研究了三种支状聚醚分子交联前后的破乳性能. 结果表明, PEO含量高且分子量大者,其单分子界面占据面积大, 在油/水界面达到吸附平衡的时间短, 其油/水界面扩张模量及扩张弹性均高于PEO含量较少者. 但是对原油乳状液的破乳脱水效果则是PEO含量居中的聚醚最好. 温度影响和交联与否的研究表明, 交联并不能提高分子量较大的聚醚对原油乳状液的破乳效果, 温度对聚醚分子交联前后的破乳效果有不同的影响规律. 本研究可为原油集输过程中化学品的选择与应用提供一定的依据.

不同类型清水剂处理油田含聚污水的效果对比

考察了阳离子型CWC-14、非离子型NQS-01和阴离子型AQS-08 3类清水剂对油田含聚污水的处理效果,对比了它们的作用特点和絮体性能。实验结果表明:在清水剂加入量350 mg/L、处理温度65℃、搅拌转速300 r/min、搅拌时间5 min的条件下,CWC-14、NQS-01和AQS-08对含聚污水的除油率分别为98.8%、98.0%和99.4%;NQS-01受处理温度、搅拌条件影响较大;CWC-14受污水中聚合物质量浓度影响最大。清水剂的絮体特点与其作用机理有关,CWC-14的絮凝速率最快,起效时间最短,絮体呈黏性大块状;NQS-01的絮凝速率最慢,起效时间最长,絮体呈浮油状;AQS-08的絮凝速率和起效时间适中,絮体呈松散状、流动性好。对比结果表明,非阳离子型清水剂可有效避免油田含聚污水处理过程中的黏性油泥问题。

旅大10-1平台污水处理效果影响因素分析

对旅大10-1平台生产污水水质劣化、污水处理难度增大、处理后水质也时有超标情况发生的原因进行了分析。污水处理设施运行数据统计结果表明,三级处理中斜板除油器的除油率仅为40%左右,远低于设计水平;采用计算流体力学软件Fluent对斜板除油器内部油水流动特性进行模拟分析认为,斜板除油器内波纹板的竖放方式是导致油水分离效率低的根本原因。在用清水剂BHQ-09的效能受到产出聚合物的影响。清水剂与防垢剂、防垢剂与杀菌剂之间不配伍进一步影响了污水处理效果。

两性清水剂处理聚合物驱含油污水

聚合物驱含油污水中含有较高浓度的残留聚合物,采用传统的阳离子型清水剂不佳,并产生大量黏性＂油泥＂,对油田生产造成不利影响。为解决上述问题,研制了一种新型的两性清水剂QS-01。结果表明,QS-01的ρ（加药）为130mg/L以上时具有良好的清水除油效果,处理后水体澄清透明,ρ（油）由5 000mg/L降至45mg/L以下;QS-01可处理温度范围较宽（50~80℃）,并具有良好的稳定性;ρ（加药）为150mg/L条件下进行放大评价实验,处理后的污水ρ（油）为40mg/L,絮体呈松散状,有良好流动性。机理分析结果表明,两性清水剂可有效破坏油水界面双电层,降低油水界面膜强度,并与残留聚合物间的相互作用大幅减弱,因而有望解决含聚污水处理中的＂油泥＂问题。

压裂返排液快速高效处理方法研究

针对目前压裂返排液处理技术步骤繁琐、处理周期长、设备占地大、无法即返排即处理等问题,基于对压裂返排液水质及主要组分的分析结果,确定以去除有机物(COD)为首要目标,建立了絮凝预处理+电化学/高级氧化/超声耦合高效处理的两步处理方法。通过实验优化出最佳操作条件,使返排液经处理后水质澄清透明,COD、固体悬浮物及含油量均达到规定要求。在此基础上初步设计了处理工艺流程及撬装设备,可实现压裂返排液的边返排边连续在线处理,具有工业化应用前景。