纳米粒子破乳技术研究进展

全面阐述了微波/纳米粒子技术破乳的机理,为研究更多新型功能性的破乳剂提供参考价值。分析微波/纳米粒子在石油开采过程中的应用,最后指出其在破乳应用中的显著优势以及未来发展前景。

原油破乳研究进展

研发原油破乳技术是现代石油工业领域的重要研究方向之一。综述了原油破乳技术在近年所取得的研究进展,重点归纳和阐述了化学破乳、物理破乳和生物破乳法应用于原油破乳中的进展和各自的优势,并对发展工业规模原油破乳技术所需解决的主要问题和未来研究方向进行了探讨。

烷基酚聚氧乙烯-聚氧丙烯醇醚用于稠油乳化降粘的研究

实验原油为胜利某油田高胶质(47.99%)高沥青质(9.13%)、凝点18℃的脱水脱气特稠油,3.4s-1下30℃粘度3.6×105mPa·s,50℃粘度1.6×104mPa·s,给出了粘温曲线。稠油乳化降粘实验条件如下:油水体积比7∶3,温度50℃,水相中烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚浓度5g/L。实验结果表明:作为稠油乳化降粘剂,该嵌段聚醚在烷基链长为C8～C18时均可使用,C8～C12时效果较好,C9的效果最好,形成的稠油乳状液粘度280mPa·s,稳定时间240min;壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醇醚(EP EO PO)中EO加成数占EO+PO加成数的50%～95%时,乳状液粘度小于400mPa·s;用Davies法计算的HLB值在13～17时,使用4g/LEP EO PO形成的乳状液粘度小于300mPa·s;在水相中有2.0×104mg/LCa2++Mg2+存在时该乳化降粘剂可耐浓度≤2.0×105mg/L的NaCl;在有8.0×104NaCl和2.0×104mg/LCa2++Mg2+存在下,温度从35℃升高到80℃时,乳状液粘度和稳定时间均下降,90℃时乳状液发生反相,EP EO PO的使用温度为35～80℃。图4表3参4。

乳化稠油中多重乳滴的形成及对乳状液性质的影响

在新滩肯东451区块产出的平均含水58%的稠油(W/O乳状油)中以0.6mg/g油的加量加入复配乳化剂HATJ72,在50℃搅拌2分钟转相形成的O/W乳状液,含大量复杂的多重乳滴,观测到了以水为最外相的七重乳滴。多重乳滴稳定性差,讨论了影响多重乳滴稳定性的因素:乳化剂及其加量;搅拌强度;温度;Ostwald熟化作用及形成原始乳滴时的油水比。由该区块净化稠油和含水7.2%的塔河稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液中乳滴结构比较简单,绝大多数为W/O/W型。与由肯东稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液相比,肯东含水(58%)稠油加乳化剂转相形成的含水相同(35%)的O/W乳状液,表观黏度较低且黏度较不稳定。简介了获得成功的肯东451站含水稠油乳化降黏集输试验。在含水58%的稠油中按0.6mg/g油的加量加入乳化剂HATJ72和自由水,转相形成O/W乳状液,输送温度50℃,乳化液滴结构复杂,乳状液稳定性较差,输送至下游5公里处时,管道垂直方向上含水、油、水滴数量、黏度已有很大差异。液滴结构复杂、乳状液稳定性差,是自由水引起的,因此应控制掺水量。

W/O型乳状液破乳技术进展

介绍了近年来W/O型乳状液的破乳技术,包括重力法、离心法、加热法、化学法、电学法、微波辐射法、超声波法、膜法、微生物法、磁处理法、冷冻解冻法、研磨法、润湿聚结法以及针对于沥青质薄膜决定稳定性的W/O型稠油乳化液的新型CO2破乳法,归纳了各种方法的破乳机理和研究现状,并概述了各种技术的应用特点,为其工业应用提供参考。

草桥稠油O／W乳状液破乳实验研究

胜利草桥稠油胶质＋沥青质含量高（28．8％＋0．86％），含蜡量低（3．58％），密度大（0．983g／cm^3，20℃），黏度高（12.8Pa·s，50℃），凝点低（5℃），低温流动性很差。将该稠油与10g／L的OP-10水溶液按7：3体积比配制成O佃乳状液，用6种商品破乳剂（滨州化工厂的SP169、RP、JHB2、BH202、BCL-405，Sigma公司的EPE），以200mg／L的加剂量在60℃破乳脱水，脱水率均很高但脱出水浑浊。二元复配破乳剂SP169／EPE破乳脱水效果最好，脱水率100％且脱出水清澈，两别最佳复配质量比在1：1附近，最佳加剂量150～200mg／L，最佳破乳温度50～60℃．最佳破乳时间30min。加入20g／L的NaCl使复配破乳剂对稠油乳状液的破乳速度加快，15min即完全破乳分层，脱出水清澈度进一步改善。讨论了破乳机理。图1表4参11。

汽油微乳液的制备与性能研究

探讨了汽油微乳体系中 ,不同乳化方式、表面活性剂的配比、助表面活性剂对掺水量和稳定性的影响 ;并对制得的微乳汽油进行性能测试。研究结果表明 :当助表面活性剂与阳离子表面活性剂的质量比为 2时 ,制得的微乳汽油中掺水量最适宜燃烧 ;阴阳离子表面活性剂质量比为 9∶1复配作乳化剂时 ,不用助表面活性剂也易制得稳定的微乳汽油 ;上述微乳汽油的电导率、粘度符合燃油标准 ;稳定性在 10～4 0℃ ,可存在一年以上。该微乳汽油具有节能、环保作用。

原油乳状液稳定性影响因素

原油乳状液稳定性影响着原油采收率。本文综述了油-水界面膜、界面张力、界面电荷,以及原油中天然乳化剂、化学添加剂、分散相粒径、油水两相体积比、温度对原油乳状液稳定性的影响。

原油破乳技术进展

随着三次采油与稠油开采的进行,原油所形成的乳化液越来越稳定。原油质量不断下降,破乳脱水工作越来越困难,迫切需要高效的脱水方法。文章阐述总结了物理破乳、化学破乳和生物破乳技术各自的破乳机理、技术特点及应用进展,同时介绍了一些新型破乳技术,如高频辐射破乳技术、水击谐波破乳法、CO_2破乳法等破乳方法的原理和应用前景。

油田产出液一剂化处理技术

针对油田高含水采出液油水乳化严重等特点,研制开发了复合型高分子产品FY系列破乳净水剂.室内和现场试验结果表明,该药剂具有优良的综合处理能力,对油田产出液能够实现一剂化处理,在高含水采出液处理领域具有推广应用前景.

东辛稠油反相乳化降黏集输试验

针对胜利油田东辛稠油掺水集输成本高、后续污水处理量大等问题，提出采用乳化降黏集输的方法，并筛选出一种适合东辛稠油的反相乳化剂。结果表明：温度50℃、乳化剂质量分数0．85％、有效体积含油率65％～70％、搅拌强度120r／min、搅拌时间10min为反相乳化集输乳状液的最佳制备条件；乳化集输的现场试验效果明显好于原掺水方法；乳化降黏集输具有良好的经济效益，每年可节约成本200万元。

添加表面活性剂对注蒸汽采油效果的影响

通过对添加表面活性剂注汽机理的研究,以及对乳化液微观特征的分析,得出添加表面活性剂时的注蒸汽与常规注蒸汽存在两点不同,即加热带面积的设定不同和被加热物体的内能不同。在此基础上,系统描述了添加表面活性剂注汽过程中蒸汽推进速度、加热面积及热力损失的计算方法。通过理论分析,阐述了表面活性剂作用下的注蒸汽效果好于常规蒸汽吞吐的原理。推导出了提高采收率的最佳方法,以及减少热损失的基本原理及方法。

稠油降粘方法研究现状

稠油具有密度大、粘度高、轻油含量少的特点,使得开采和输送稠油的工艺难度大,增加了开采和输送的成本,为了能够合理、经济地开采和输送稠油,必须对其进行降粘。对目前稠油开采和输送中的降粘方法及应用概况进行了研究,包括开采中所应用的蒸汽吞吐、蒸汽驱、火驱法和输送中所应用的乳化降粘法、稀释法、低粘液环输送法、添加油溶性降粘剂法。

油田联合站原油脱水工艺运行的影响因素

针对目前原油脱水处理过程中,对破乳剂的破乳机理,集输工艺特性进行了分析,联合站沉降罐运行状况对破乳剂脱水方面的影响因素进行探讨,从而为改进原油脱水过程的控制方案提供技术指导,保证在实际生产中提高集输系统的可控性和稳定性。

乳液法合成原油破乳剂的研究

以丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯为原料,过硫酸钾为引发剂,十二烷基硫酸钠为乳化剂,三乙醇胺与无水亚硫酸钠各为链转移剂与终止剂,水为分散介质,利用乳液法合成了一种水溶性四元共聚物破乳剂。考察了水用量、乳化剂用量、引发剂用量、加料速度、聚合温度、单体配比、链转移剂与终止剂用量等反应条件对产物破乳性能的影响,并且对原油破乳条件进行了讨论,对产物进行了红外检测分析。实验表明,水用量60 g,乳化剂用量1.6 g,引发剂用量0.25 g,加料时间130 min,聚合温度80-85℃,链转移剂与终止剂各0.1 g与0.15 g,单体总量20 g,原料配比分别为0.75∶0.25∶12∶2时,原油破乳脱水率最佳。当加药量为300 mg.L^-1时,原油脱水率达97.01%。

一种破乳剂投加浓度自动控制器的设计

主要介绍了用SPCE0 6 1AMCU实现破乳剂投加浓度自动控制器。结果表明该单片机的使用极大地简化了系统的设计工作 ,并增强了系统的功能。

多支化两亲聚合物合成及其原油乳化作用研究

通过自由基胶束共聚法制备了N-苄基-N-n-十六烷基丙烯酰胺/丙烯酰胺/丙烯酸钠三元共聚两亲聚合物-P(AM/BHAM/NaA),并优化了合成方案。该聚合物具有临界聚集浓度(CAC),当该两亲聚合物质量浓度高于700mg/L时,P(AM/BHAM/NaA)在水溶液中形成聚集体,并随着聚合物质量浓度的增加聚集体的流体力学半径增加,表观黏度也随之增加。P(AM/BHAM/NaA)具有良好的原油乳化能力,研究了不同质量浓度的两亲聚合物对原油乳化性能。结果表明,随着两亲聚合物质量浓度的升高,在水溶液中形成聚集体的体积增大,空间网络结构增大,乳化能力升高。

4种委内瑞拉稠油乳化降黏特性实验研究

研究了含水量不同的4种委内瑞拉稠油的乳化降黏特性。所用乳化剂代号WS-4,为复配以其他活性物质的双金属催化聚醚,配成设定浓度的水溶液,加量按O/W乳状液计为250 mg/L。4种O/W稠油乳状液的流变特性不同,其中稠油2393（30℃黏度10.50 Pa.s,密度0.896 g/cm^3,含胶质沥青质35.6%）的乳状液（真实油水体积比60.1∶39.9,水相中WS-4表观浓度628 mg/L）流变性能最佳,在恒定剪切速率下（3.4-34 s^-1）表观黏度随温度升高（30-70℃）先略有增大,以后大幅度下降,随剪切时间延长（0-120 min）先略有增大,以后趋于下降,在恒定温度下（30-70℃）表观黏度随剪切速率增大（3.4-34 s^-1）持续下降,测试过程中乳状液不发生反相,最高表观黏度不超过530 mPa·s。稠油J-20的乳状液有相似的流变特性。在显微镜下观察到这两种稠油乳状液中,乳化剂水溶液完全铺展在油滴表面,原油充分分散,显示近似双连续相结构。从润湿热力学角度讨论了乳化降黏机理,还讨论了液滴尺寸与液滴聚并的关系。图16表2参12。

降黏剂对罗家超稠油及其极性四组分模型油乳化性能的影响

实验油样为20℃密度1．0072g／cm^3、50℃黏度40．96Pa·s、凝点26．5℃的胜利罗家超稠油，乳化降黏剂为非离子表面活性剂OP-10。含水50％的W／O型乳化稠油用600mg／L OP-10处理后，变为O／W型乳化稠油，在40、50、60、70、80、90℃下的降黏率。以脱水稠油计为99．30％-96．24％，以W/O乳化稠油计为99．58％～96．95％。按行业标准方法将稠油分离为四组分：饱和分20．17％．芳香分39．28％，胶质20．67％，沥青质19．88％，摄取了四组分的IR谱并指认了可能的官能团。将各组分在甲苯中配成2％的模型油，将模型油分散于25倍体积的0．6％Na2CO3碱水中．由加OP-10前后透光率的变化确定各组分乳化能力大小 顺序：沥青质〉芳香分〉饱和分≈胶质。各组分模拟油与地层水、碱水间50℃、10-40分钟动态界面张力高低顺序为：沥青质〉饱和分〉肢质〉芳香分，加OP-10处理后界面张力的降低率，与地层水间为82％～93％。按降低率排列的顺序为：饱和分≈胶质〉芳香分〉沥青质。与碱水间为22％～89％，按降低率排列的顺序为：沥青质〉饱和分≈胶质〉芳香分，对这一结果作了分析讨论，包括OP-10引起的芳香分、胶质、沥青质甲基与芳香烃次甲基IR吸收峰面积比和反映更强氢键生成的3600-3000cm^-1土丘状IR吸收峰的变化。图8表7参7。

沥青质和环烷酸含量对原油乳状液稳定性影响

以大庆油田原油为研究对象,与环烷酸、室内模拟污水配制成不同的原油乳状液。通过对各体系的析水率、界面张力和稳定性指数(TSI)的测试,考察了沥青质和环烷酸共同作用对乳状液稳定性的影响。结果表明,随着沥青质和环烷酸质量分数增大,乳状液的析水率从56.0%增加至93.8%;界面张力从0.984 mN/m增加至9.702 mN/m;TSI数值从0.89增加至9.02,说明在共同竞争条件下,环烷酸对原油乳状液的破稳作用大于沥青质的乳化作用。