低劑量水合物抑制劑KL-1對原油脫水影響的研究

崔廣振，程　艷，譚浩波，乎文財，張國欣（中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津塘沽　300457）

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低劑量水合物抑制劑KL-1對原油脫水影響的研究

崔廣振，程艷，譚浩波，乎文財，張國欣
（中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津塘沽300457）

摘要：研究了低劑量水合物抑制劑KL-1對油水樣品破乳的影響，對高含蠟高含水、高含蠟低含水和低含蠟高含水3種油水樣品，考察了KL-1在不同加入濃度下，對油水樣品的脫水率、脫水水色和油水界面的影響。實驗結果表明：不加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水都有抑制作用，不同含蠟含水的油水樣品均沒有脫水。在加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水還是具有抑制作用，最高脫水率只有93 %，隨著KL-1加入濃度的增大，脫水率減小，乳化液量增多，水色變差。

關鍵詞：低劑量水合物抑制劑；油水樣品破乳；脫水率；水色；油水界面；乳化液

天然氣水合物是天然氣（如CH4，C2H6，C3H8，CO2等）分子與水在一定的溫度和壓力條件下形成的類似于冰的晶體。低劑量水合物抑制劑（也稱LDHI），通常是通過抑制水合物成核，或者干擾水合物核的生長或聚結，防止水合物晶粒進一步長大。LDHI包括阻聚劑（也稱AA）和動力學抑制劑（也稱KI），它們不是改變水合物的形成條件，而是延緩水合物的成核或生長，而且由于加入量很少（濃度一般小于1 wt%），成本較低，經濟可行，因而已在一些油氣田得到試驗與應用[1，2]。

此次使用的低劑量水合物抑制劑KL-1（簡稱KL-1）是“十一五”國家科技重大專項課題“海洋深水油氣田開發工程技術”的子課題“深水流動安全保障和水合物風險控制技術”開發的新型低劑量水合物抑制劑。為驗證KL-1對油氣水處理系統的影響，選擇中海油渤海JZ21-1油田油水樣品為試驗樣品，進行KL-1對原油脫水影響試驗。

1　實驗部分

1.1儀器和試劑

微量注射器（型號10 μL～200 μL）；一次性注射器（型號1 mL）；TW-12型恒溫水浴鍋，德國優萊博公司；離心瓶（型號100 mL）。

低劑量水合物抑制劑KL-1，破乳劑AP-10、BH-12、BH-18D、BH-20A、BH-29、BH-33、BH-40和BH-41C，上述藥劑均為中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司生產的工業品。

1.2試驗油水樣品

JZ21-1油田位于渤海北部遼東灣中，有6口生產油井，所產原油經過203.4 mm海管輸送到JZ20-2油田，海管全長14.3 km。原油到達JZ20-2油田后經換熱器E-2001加熱到62℃，輸往斷塞流捕集器V-1501，然后輸往一級生產分離器V-2001和二級生產分離器V-2002，完成油、天然氣和水的分離。

此次試驗油水樣品按照含蠟值和含水值分為三類：高含蠟高含水油水樣品、高含蠟低含水油水樣品和低含蠟高含水油水樣品，數據（見表1）。

1.3試驗方法

試驗方法按照中國海洋石油總公司企業標準（SY/T 5281—2000原油破乳劑使用性能檢測方法（瓶試法））進行。

表1　試驗油水樣品數據表

2　結果與討論

2.1破乳劑脫水效果

從表2～表4可以看出，加入破乳劑后的油水樣品60 min脫水率均超過50 %，最高達到98 %，超過產品使用的標準，且脫水水色清澈透明，油水界面平齊，破乳效果非常好。

表2　高含蠟高含水油水樣品破乳劑試驗數據

表3　高含蠟低含水油水樣品破乳劑試驗數據

表4　低含蠟高含水油水樣品破乳劑試驗數據

2.2 KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳的影響

試驗測定了KL-1在不同加入濃度下（KL-1分別加油水樣品含水量的1 %、3 %、5 %）對高含蠟高含水油水樣品脫水的影響。測定30 min和60 min下油水樣品的脫水率、脫水水色和油水界面情況，數據（見表5～表7）。

表5　1 %的KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數據

表6　3 %的KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數據

表6　3 %的KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數據（續表）

表7　5 %的KL-1對高含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數據

從表5～表7可以看出，不加破乳劑的情況下，KL-1對高含蠟高含水油水樣品脫水有抑制作用，加KL-1的油水樣品均沒有脫水，而不加任何藥劑的空白樣品60 min時脫水率為5 %。在加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水還是具有抑制作用，最高脫水率只有57 %，隨著KL-1加入濃度的增加，油水界面出現乳化液，影響了原油的進一步脫水，脫出水水色也變得較差。

2.3 KL-1對高含蠟低含水油水樣品破乳的影響

試驗測定了KL-1在不同加入濃度下（KL-1分別加油水樣品含水量的1 %、3 %、5 %）對高含蠟低含水油水樣品脫水的影響。測定30 min和60 min下油水樣品的脫水率、脫水水色和油水界面情況，數據（見表8～表10）。

從表8～表10可以看出，不加破乳劑的情況下，KL-1對高含蠟低含水油水樣品脫水有抑制作用，加KL-1的油水樣品均沒有脫水，而不加任何藥劑的空白樣品60 min時脫水率為3 %。在加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水還是具有抑制作用，油水界面均出現乳化液，隨著KL-1濃度的增大乳化液增多，當KL-1加到油水樣品含水量的5 %時，大部分油水樣品脫出的為乳化液，而不是水。

2.4 KL-1對低含蠟高含水油水樣品破乳的影響

表8　1 %的KL-1對高含蠟低含水油水樣品破乳影響試驗數據

表9　3 %的KL-1對高含蠟低含水油水樣品破乳影響試驗數據

表10　5 %的KL-1對高含蠟低含水油水樣品破乳影響試驗數據

試驗測定了KL-1在不同加入濃度下（KL-1分別加油水樣品含水量的1 %、3 %、5 %）對低含蠟高含水油水樣品脫水的影響。測定30 min和60 min下油水樣品的脫水率、脫水水色和油水界面情況，數據（見表11～表13）。

表11　1 %的KL-1對低含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數據

從表11～表13可以看出，不加破乳劑的情況下，KL-1對原油脫水有抑制作用，加KL-1的油水樣品均沒有脫水，而不加任何藥劑的空白樣品60 min時脫水率為25 %。在加破乳劑的情況下，KL-1對原油脫水抑制作用減小，最高脫水率達到93 %，達到產品使用標準。隨著KL-1加入濃度的增加，部分油水樣品油水界面出現乳化液，影響了原油的進一步脫水，脫出水水色也變得較差。

表12　3 %的KL-1對低含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數據

表13　5 %的KL-1對低含蠟高含水油水樣品破乳影響試驗數據

3　結論

（1）不加破乳劑的情況下，KL-1對中海油JZ21-1油田不同含蠟和含水的油水樣品脫水都有抑制作用。

（2）加破乳劑的情況下，KL-1對油水樣品脫水有抑制作用，高含蠟油水樣品比低含蠟油水樣品脫水更困難，低含水油水樣品比高含水油水樣品脫水更困難。

（3）對3種油水樣品的脫水，隨著KL-1濃度的增大，脫水率減小，乳化液量增多，水色變差。

參考文獻：

［1］畢曼，等.天然氣水合物抑制劑研究與應用進展［J］.儲運與集輸工程，2009，29（12）:75-78.

［2］許維秀，等.天然氣水合物抑制劑研究進展［J］.化工進展，2006，25（11）：1289-1292.

科學家發現“吃塑料”細菌有望清除地球塑料垃圾

據英國每日郵報報道，全球每年制造數百萬個生物不可降解塑料瓶，它們包含聚對萊二甲酸乙二醇酯（PET），最終這些塑料瓶將丟棄在街頭和海洋。目前，日本研究人員發現一種細菌可以“吃塑料”，未來這種細菌有望清除地球塑料垃圾。

通過篩選能夠分解堅硬塑料的細菌候選者，研究人員偶然發現Ideonella sakaiensis 201-F6這種細菌使用PET作為能量源，能夠在30℃溫度條件下經過6個星期完全降解PET薄膜。

（摘自寧夏日報第20723期）

Studies on the influence of low dose hydrate inhibitors KL-1 on the crude oil dehydration

CUI Guangzhen，CHENG Yan，TAN Haobo，HU Wencai，ZHANG Guoxin
（CNOOC EnerTech Drilling&Production Co.，Tanggu Tianjin 300457，China）

Abstract:As an inportant chemical for natural gas development.The new low dose hydrate inhibitor KL-1 was studied about the influences on the high waxy high water and high waxy low water and low waxy high water content crude oil.Examines the KL-1 in different concentrations,the dehydration rate of crude oil, dehydrated water and the effect of oil-water interface.The experimental results show that under the condition of without demulsifier,KL-1 has an inhibitory effect on dehydration of crude oil,wax containing different water cut of crude oil are no dehydration.In the case of adding demulsifier,KL-1 has inhibitory effect on crude oil dehydration or,high dehydration rate is only 93 %,with KL-1 joining with the increase of concentration and dehydration rate decreases,and the emulsion increased,water color variation.

Key words：low dose hydrate inhibitor；dehydration of crude oil；dehydration rate；water color；oil-water interface；emulsion

作者簡介：崔廣振，男（1979-），工程師，現從事油田化學方面的科研與推廣工作，郵箱：cuigzh@cnooc.com.cn。

*收稿日期：2016－01-11

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.012

中圖分類號：TE624.1

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）03-0044-06