對水包油型原油乳狀液破乳劑性能評價方法的改進研究

王 欣，王 晶，呼文財，徐 超

(中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司，天津 300452)

隨著油田的不斷開發，產液含水率的不斷上漲，油田開發初期的原油乳狀液由油包水型逐步過渡至水包油型[1-3]。隨著乳狀液性質的變化，原油破乳劑室內評價方法也不近相同，為更好的模擬現場的產液性質及工礦，選出適合現場的原油破乳劑，需對常規的破乳劑評價方法進行改進，以更加準確的選出適合現場的原油破乳劑。

1 背 景

1.1 常規破乳劑室內性能評價方法

常用的破乳劑室內評價標準為：《水包油乳狀液破乳劑使用性能評定方法SY/T 5797-93》；《原油破乳劑使用性能檢測方法(瓶試法)SY/T 5281-2000》。但在實際工作中，完全按照標準要求，在室內評選出的破乳劑，在現場的實際應用中往往不能滿足現場要求。

為提高破乳劑評選實驗的準確性，現在行內通常的做法為：用現場不含破乳劑的原油和污水，配置不同含水率的油包水型原油乳狀液，考察不同破乳劑的脫水速度、脫出水水質、油水界面等內容[4-5]。

1.2 現場問題

用常規的原油破乳劑評價方法評選出的脫水效果較好的破乳劑，針對油包水型乳狀液油田有較好的適用性；但針對水包油型乳狀液油田，有時室內效果較好的破乳劑在現場實際應用中會出現使用效果不佳的問題。

2 問題分析

對室內實驗和現場實際加注過程中存在差異的可能原因進行了分析。可能原因如下。

2.1 油包水型乳狀液含水率不同可能導致的差異

表1 海上某油田原油物性Table 1 The oil physical properties analysis report

針對該問題，應用渤海某油田原油開展了30%～60%不同含水率下幾種破乳劑的評價實驗，實驗溫度采用現場原油一級分離器運行溫度60 ℃，實驗時間為原油在現場流程中的停留時間60 min。實驗前用現場未加藥劑的原油和生產水配置30%～60%不同含水率的油包水型乳狀液；分別向100 mL錐形脫水瓶中倒入配置好的原油乳狀液80 mL；在水浴中將樣品預熱10 min；然后向實驗樣品中分別加注70 mg/L的破乳劑樣品；最后用木質震蕩架將樣品震蕩200次使破乳劑和原油乳狀液充分混合[5]；將樣品放置在水浴中，記錄原油乳狀液樣品的脫水數據。

室內實驗表明：針對不同含水率的油包水型原油乳狀液，破乳劑BH-155與YFPG-660脫水效果相當，兩種藥劑的脫水速度均優于現場在用破乳劑BH-102。

表2 含水率為30%的油包水型原油乳狀液脫水實驗Table 2 The dehydration of 30% water cut of water in oil emulsion

表3 含水率為40%的油包水型原油乳狀液脫水實驗Table 3 The dehydration of 40% water cut of water in oil emulsion

表4 含水率為50%的油包水型原油乳狀液脫水實驗Table 4 The dehydration of 50% water cut of water in oil emulsion

表5 含水率為60%的油包水型原油乳狀液脫水實驗Table 5 The dehydration of 60% water cut of water in oil emulsion

2.2 破乳劑分散性可能導致的差異

針對可能由于破乳劑分散性導致的差異，開展了如下相關實驗。

2.2.1 針對破乳劑BH-102、BH-155、YFQG-660開展了破乳劑水溶性實驗

表6 三種破乳劑主要成分及水溶性Table 6 The key content and water solubility of three demulsifiers

由于用于實驗的渤海某油田，現產液性質屬于水包油型原油乳狀液，外相為水，所以針對破乳劑開展了水溶性實驗。

2.2.2 用現場直接接取的水包油型原油乳化液開展室內實驗

在現場原油生產管匯，直接用100 mL脫水瓶接取80 mL含水率為72%的不含破乳劑的水包油型原油乳化液；在60 ℃水浴中預熱10 min；在每個脫水瓶中加入不同的破乳劑后，用木質震蕩架震蕩20次；記錄每個脫水瓶中水包油型乳狀液的脫水情況。

從室內實驗數據可以看出：脫水效果最好的為BH-102，其次為BH-155， YFPG -660脫水效果最差。

表7 含水率為72%的水包油型原油乳狀液脫水實驗Table 7 The dehydration of 72% water cut of oil in water emulsion

3 結果與討論

3.1 針對三種破乳劑分別開展現場試驗

在渤海某油田分別開展了破乳劑BH-102、BH-155、YFPG-660的現場試驗，現場試驗表明BH-102使用效果最佳，其次為BH-155，YFPG-660脫水效果最差。

從各級分離器脫水量看：一級分離器脫水量大小分別為BH-102>BH-155>YFPG-660；二級脫水量大小分別為YFPG- 660>BH-155>BH-102。

表8 三種破乳劑現場試驗期間各級分離器出口原油含水值數據表Table 8 The dehydration data of three demulsifiers in every dehydrator

3.2 原因分析

從現場實際取樣觀察看：一級分離器中主要為水包油型原油乳狀液，二級分離器中主要為油包水型原油乳狀液。在現場試驗中，一級分離器中破乳劑脫水效果與其在水包油型原油乳狀液室內實驗效果一致；二級分離器中破乳劑脫水效果與其在油包水型原油乳狀液室內實驗效果一致。

分析原因為，水包油型原油乳狀液，外相為水，水溶性越好的破乳劑在水包油型乳狀液中的分散越快，相對效果較好；油包水型原油乳狀液，油為外相，油溶性越好的破乳劑在油包水型乳狀液中分散越快，相對效果較好[6]。

4 結 論

由于渤海油田現場原油脫水設備均為多級脫水，針對不同脫水階段的原油，性質不同。因此，針對水包油型原油乳狀液油田，在破乳劑的室內篩選時，考察其針對油包水型乳狀液脫水效果的同時，應兼顧考察其針對水包油型原油乳狀液的脫水效果。若兩破乳劑在油包水型乳狀液脫水實驗中，效果相當，則選擇在水包油型原油乳狀液實驗中脫水效果較好的破乳劑。