CN101550354A - 一种阳离子原油预脱水剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

阳离子原油预脱水剂，应用于油田采出液脱水。其特征是：各组分重量百分比为：阳离子聚丙烯酰胺1.0～2.0％；N，N－聚氧乙烯松香RAXEO 18～24％；聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯6～10％；其余为水。效果是：应用阳离子预脱水剂与破乳剂配合使用，加量在10～20mg/l时与破乳剂配合使用，达到原油中含水小于0.5％，污水中含水小于500mg/l，能降低运行成本。

Description

一种阳离子原油预脱水剂及其制备方法
技术领域
本发明属于石油工业用化学品技术领域，尤其涉及油田原油化学脱水技术领域。是一种阳离子原油预脱水剂的配方及其制备方法。
背景技术
老油田开采进入特高含水期后，采出液含水量呈逐年递增趋势，综合含水已超过90％。采出的原油一般都以乳状液的形式存在，需要经过破乳、分离后才能达到外输的要求。一般采用在55℃的热化学沉降罐中沉降时间长达48h。存在脱水处理周期长，热能消耗高，采出液处理费用高、外输原油含水高和处理后污水含油高等弊端。在高含水期条件下，采出液由大量的W/O和少量的O/W型转变为大量的O/W和少量的W/O型。O/W型乳状液的热稳定性和机械性能很强，吸附在油水界面的石油环烷酸盐类及其它活性物质，使得油珠表面或胶团表面呈负电性。常规的非离子表面活性剂对其破乳能力较差，脱水速度慢。解决的办法是加大破乳剂的加量和提高脱水温度，这样造成生产成本的增加。
发明内容
本发明的目的是：提供一种阳离子原油预脱水剂，应用阳离子预脱水剂与破乳剂配合使用，阳离子预脱水剂的加量在10～20mg/l时与破乳剂配合使用，满足原油脱后含水小于0.5％，污水含水小500mg/l。另外，提高采出液脱水速度，减少运行时间和处理成本。
阳离子原油预脱水剂的技术方案是：
一、阳离子原油预脱水剂原料及配方：
原料包括：
1、阳离子聚丙烯酰胺
性质：阳离子聚丙烯酰胺在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，它通常会比阴离子或非离子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄洁污水的性能主要是通过电荷中和作用而获得。这类絮凝剂的功能主要是絮凝带负的电荷，具有除浊、脱色功能。在废水处理中用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带有阴电荷。阳离子聚丙烯酰胺适用高速离心机、带式压滤机、板框压滤机等专用污泥脱水机械，具有形成絮团速度快，絮团粗大，耐挤压和剪切、成团性好，易与滤布剥离等特点。所以脱水率高，滤饼含液低，用量少。
2、N，N-聚氧乙烯松香RAXEO(工业品)黄洪周主编中国表面活性剂总览一书，化学工业出版社第360页。
性质：在广泛的pH值范围内有良好的溶解性，去污力强，并具有低泡性及消泡快的特点。
用途：用途广泛的非离子表面活性剂，如去垢剂、乳化剂、破乳剂、纺织和染料辅助剂、起泡剂、油田钻井及炼油工业添加剂和金属缓蚀剂等。
生产单位：南京林业大学，广西桂林化工厂，上海第二洗涤剂厂。
3、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯，产品名：乳化剂T-85；
黄洪周主编中国表面活性剂总览一书，化学工业出版社第400页。
性质：琥珀色油状粘稠液体。无毒、无臭。溶于水、稀酸、稀碱和大多数有机溶剂，不溶于丙酮和聚乙二醇。
结构式C17H33，琥珀色油状液体。酸值≤2毫克KOH/克。皂化值83~98毫米KOH/克。羟值40~60毫克KOH/克。溶解于溶纤素、菜籽油、低碳醇、芳烃溶剂、乙酸乙酯、大部分矿物油、石油醚、丙酮、四氯化碳、二噁烷、乙二醇。分散在水中。用作乳化剂、稳定剂、增溶剂、扩散剂、抗静电剂，润滑剂等。
生产单位：旅顺化工厂；大连理工大学化工实验厂；辽阳科隆化工厂；天津浩元精细化工公司
4、水。
阳离子原油预脱水剂的各组分重量百分比为：
1、阳离子聚丙烯酰胺(工业品)：1.0～2.0％；
2、N，N-聚氧乙烯松香RAXEO(工业品)：18～24％；
3、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯(乳化剂T-85)(工业品)：6～10％；
4、其余为水；各组分重量百分比之和为100％。
二、阳离子原油预脱水剂的制备方法
主要设备：
具有搅拌、加热、冷却及真空系统的2000L的搪瓷反应釜。
制备方法：
首先，将阳离子聚丙烯酰胺按比例加入搪瓷反应釜。在不断搅拌下先加入水使用量的25％，继续搅拌30分钟后，再依次按比例加入N，N-聚氧乙烯松香RAXEO、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯(乳化剂T-85)，边加边搅拌，并缓慢升温至40～45℃，搅拌60分钟后，最后按比例加入剩余的水，搅拌30分钟后停止加热，边冷却边搅拌，冷却至常温。得到阳离子原油预脱水剂。
阳离子原油预脱水剂的使用方法：阳离子原油预脱水剂，能与破乳剂配合使用，在采出液中均匀加入10～20mg/l，能使采出液脱水，现场普通技术人员会使用。
本发明的有益效果是：应用阳离子预脱水剂与破乳剂配合使用，加量在10～20mg/l时与破乳剂配合使用，达到原油中含水小于0.5％，污水中含水小于500mg/l，能降低运行成本的目的。
具体实施方式
实施例1：阳离子原油预脱水剂的各组分重量百分比为：
阳离子聚丙烯酰胺(工业品)：1.1％；
N，N-聚氧乙烯松香RAXEO(工业品)：19％；
聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯(工业品)：10％；
水：69.9％。
制备方法：
首先，将阳离子聚丙烯酰胺按上述比例加入搪瓷反应釜。在不断搅拌下加入水使用量的25％，继续搅拌30分钟后，再依次按比例加入N，N-聚氧乙烯松香RAXEO、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯(乳化剂T-85)，边加边搅拌，并缓慢升温至43℃，搅拌60分钟后，最后按比例加入余下的水，搅拌30分钟停止加热，边冷却边搅拌，冷却至常温。得到阳离子原油预脱水剂。
效果：在某油田日产液量2500m3左右，综合含水94.3％，只使用破乳剂加药浓度为50mg/l；在一段脱水时先加入10mg/l的阳离子原油预脱水剂将原油处理成含水小于20％的原油，在二段脱水时加入5mg/l的破乳剂，使原油脱后含水小于0.3％，水中含油小于300mg/l。
实施例2：制备方法与实施例1相同，阳离子原油预脱水剂的各组分重量百分比为：
阳离子聚丙烯酰胺(工业品)：1.3％；
N，N-聚氧乙烯松香RAXEO(工业品)：20％；
乳化剂T-85(工业品)：9％；
水：69.7％。
效果：在某油田日产液量1700m3左右，综合含水92.7％，只使用破乳剂加药浓度为55mg/l；在一段脱水时先加入13.5mg/l的阳离子原油预脱水剂将原油处理成含水小于20％的原油，在二段脱水时加入6mg/l的破乳剂，使原油脱后含水小于0.3％，水中含油小于200mg/l。
实施例3：制备方法与实施例1相同，阳离子原油预脱水剂的各组分重量百分比为：
阳离子聚丙烯酰胺(工业品)：1.5％；
N，N-聚氧乙烯松香RAXEO(工业品)：22％；
聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯(工业品)：8％；
水：68.5％。
效果：在某油田日产液量2100m3左右，综合含水94.9％，只使用破乳剂加药浓度为43mg/l；在一段脱水时先加入15.5mg/l的阳离子原油预脱水剂将原油处理成含水小于20％的原油，在二段脱水时加入4mg/l的破乳剂，使原油脱后含水小于0.2％，水中含油小于200mg/l。
实施例4：制备方法与实施例1相同，阳离子原油预脱水剂的各组分重量百分比为：
阳离子聚丙烯酰胺(工业品)：1.7％；
N，N-聚氧乙烯松香RAXEO(工业品)：23％；
聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯乳化剂T-85(工业品)：7％；
水：68.3％。
效果：在某油田日产液量900m3左右，综合含水96.7％，只使用破乳剂加药浓度为55mg/l；在一段脱水时先加入18.5mg/l的阳离子原油预脱水剂将原油处理成含水小于20％的原油，在二段脱水时加入5mg/l的破乳剂，使原油脱后含水小于0.1％，水中含油小于200mg/l。
实施例5：制备方法与实施例1相同，阳离子原油预脱水剂的各组分重量百分比为：
阳离子聚丙烯酰胺：1.9％；
N，N-聚氧乙烯松香RAXEO：24％；
聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯(乳化剂T-85)：6％；
水：68.1％。
效果：在某油田日产液量1400m3左右，综合含水95.3％，只使用破乳剂加药浓度为50mg/l；在一段脱水时先加入20mg/l的阳离子原油预脱水剂将原油处理成含水小于20％的原油，在二段脱水时加入3mg/l的破乳剂，使原油脱后含水小于0.2％，水中含油小于100mg/l。
利用本发明自2002年3月起在华北油田的联合站试用，在加量为10-20mg/l的情况下，一段脱水后原油含水小于20％，在二段加入少量的破乳剂就能满足原油脱后含水小于0.5％，污水含水小于500mg/l。

Claims (3)

1、一种阳离子原油预脱水剂，其特征是：各组分重量百分比为：
阳离子聚丙烯酰胺：1.0～2.0％；
N，N-聚氧乙烯松香：18～24％；
聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯：6～10％；
其余为水；各组分重量百分比之和为100％。
2、如权利要求1所述的阳离子原油预脱水剂，其特征在于：所述的聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯是乳化剂T-85。
3、如权利要求1或2所述的阳离子原油预脱水剂，其特征是制备方法包括下述操作步骤：
首先，将阳离子聚丙烯酰胺按比例加入搪瓷反应釜；在不断搅拌下先加入水使用量的25％，继续搅拌30分钟后，再依次按比例加入N，N-聚氧乙烯松香、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯，边加边搅拌，并缓慢升温至40～45℃，搅拌60分钟后，最后按比例加入剩余的水，搅拌30分钟后停止加热，边冷却边搅拌，冷却至常温，得到阳离子原油预脱水剂。
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