CN104449813A - 海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂。本发明属于油田开采油水分离技术领域。一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特点是：破乳剂的各组分的重量百分比组成为乙二胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚35％-45％，十六烷基磺酸钠0.2％-0.6％，季铵盐阳离子氟碳表面活性剂0.3％-1.0％，甲醇15％-20％，6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯8.5％-12％，其它为水。本发明具有组分简单、配制方便、快速高效、成本低廉、针对性强、油水分离效率高、使用量小等优点。

Description

海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂

技术领域

本发明属于油田开采油水分离技术领域，特别是涉及一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂。 

背景技术

目前，海上油田在开采原油进入到开采后期过程中，随着含水率的不断提高，如泥浆一样混浊，粘土含量达到5％左右，由于粘土的粒径小，颗粒的表面积大，所以吸附能力很强，在地层原油储集层中，随着开采过程中的采油泵的搅拌，颗粒表面会包裹一层原油，进而形成新的乳化体系，称之为“油-矿物聚集体结构”(oil mineral aggregates，OMA)。该结构的乳化体系在进入到原油处理系统中，会导致原油各段分离器中油水界面不清，三相分离器分离出的油相含水高，水相含油高，有些一级分离器中设计的波纹板还会导致堵塞，最终导致系统“瘫痪”，污水处理系统由于携带的油滴和粘土混在成分过高，导致处理负荷过重，严重的也会导致污水操作系统出现“停车”。 

这种微细不溶的固体颗粒对产出液的新乳化体系的稳定性具有重要的作用，一般认为这些不同微小粒径的粘土颗粒在油水分子界面膜上可以形成空间网状结构，形成的这种结构对油水液滴间的聚并起到机械阻碍作用，是这种OMA新体系乳状液稳定性增强。长期与原油接触的粘土颗粒可以吸附原油中的胶质、沥青质，使粘土表面具有弱亲水性，从而影响原油产出液的稳定性。 

解决此种问题的方法投加强极性的絮凝剂，使产液或分离器出口污水高效絮凝，一般常用的聚铝、聚丙烯酰胺等絮凝剂都达不到理想的效果，有时产生的大量的“油泥”会导致后续处理单元出现“过载”，粘土含量只能降低10％左右，存在污水仍然高含油等技术问题。 

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂。 

本发明的目的是提供一种具有组分简单、配制方便、快速高效、成本低廉、针对性强、油水分离效率高、使用量小等特点的具有缓释功能的海上油田高效处理高含粘土成分原油 油水分离的破乳剂。 

针对海上油田油井开采后期高含水导致粘土存在进而形成新的更加稳定的乳化液体系的特点，在整合国内外针对含地层矿物质颗粒油井产液进行高效油水分离技术与思路的基础上，结合油+水+矿质聚集物界面的“润湿反转”成功研究合成了一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂。药剂的主要化学成分为聚醚氟碳共聚物，pH值在8～10，对系统管线和设备无腐蚀性，油溶性，在油水界面有较好的分散性。其作用在油水界面的机理是：利用表面活性分子在油水界面膜上破坏界面张力的同时，引入强极性官能团和润湿反转剂，增加顶替和破坏原平衡的同时，使粘土微颗粒表面发生润湿反转，从亲水性变为亲油，粘土颗粒不再进入油水界面上，而是进入油相，不破坏颗粒的结构，均匀的分散在油相中，不形成油泥，最后达到油水分离效果，并使外排水达标。 

在油田现场针对高含粘土成分油井产出液在原油处理系统和污水处理系统中取得了较好的油水分离效果。生产工艺系统中的各项监测指标均达标，原油下仓含水<0.5％，外排海污水水中含油(OIW)<20ppm，一级和二级分离器处理油水界面控制平稳，电脱控制电压没有出现异常。基本解决了海上油田油井采出液由于含粘土产生的新的乳化液体系导致的油水分离困难的问题。 

本发明具有缓释功能的海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂所采取的技术方案是： 

一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特点是：破乳剂的各组分的重量百分比组成为乙二胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚35％-45％，十六烷基磺酸钠0.2％-0.6％，季铵盐阳离子氟碳表面活性剂0.3％-1.0％，甲醇15％-20％，6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯8.5％-12％，其它为水。 

本发明具有缓释功能的海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂还可以采用如下技术方案： 

所述的具有缓释功能的海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特点是：破乳剂组分乙二胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚和十六烷基磺酸钠、季铵盐阳离子氟碳表面活性剂共聚为聚醚氟碳共聚物。 

所述的具有缓释功能的海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特点是：醚氟碳共聚物的结构式为 

所述的具有缓释功能的海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特点是：醚氟碳共聚物的结构式中n＝8-10。 

所述的高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，采用高压反应釜交联共聚的方式制成。 

本发明具有的优点和积极效果是： 

针对含粘土成分的原油采出液在工艺系统中处理难的问题，处理的技术一般是采用高浓度的絮凝剂，大部分的药剂分子进入到油+水+矿物质颗粒形成的体系界面上，对形成的表面膜进行破坏，以达到油水的有效分离，包括采用聚铝、聚丙烯酰胺等，但经过研究和现场的实践，该种处理方式对于海上油田的原油采出液处理来说，限于海上油田平台的药剂的停留时间少、严格的海洋环保需求、加注量大导致的高成本的物流运输、所产生的大量“油泥”导致的后续处理困难等苛刻条件，应用到现场会有一定的局限性。本发明基本实现了对高含粘土成分原油采出液在工艺处理流程中的问题，并符合海上油田的特点，实现应用技术的高效环保。 

海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明破乳剂与其它常用同类药剂相比，对海上油田采出液存在的富含粘土成分的原油采出液的处理，具备有效油水分离，不破坏粘土颗粒形成的新的体系，形成“油泥”量小，药剂使用量小，不影响原油的产品性质，同海上油田其它在役药剂不发生配伍性问题，安全环保，原油外输指标和生产水外排指标达标等优点。 

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下： 

实施例1 

一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特征是：破乳剂的各组分的重量百分比组成为乙二胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚(工业品)40％，十六烷基磺酸钠(工业品)0.4％，季铵盐阳离子氟碳表面活性剂(工业品)0.7％，甲醇(工业品)18％，6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯(工业品)10％，其它为水。 

破乳剂组分乙二胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚和十六烷基磺酸钠、季铵盐阳离子氟碳表面活 性剂共聚为聚醚氟碳共聚物。醚氟碳共聚物的结构式为 

实施例2 

一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂的应用。 

实施例1中海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂的制备方法：按配方量高压反应釜交联共聚制成。 

实验对象：在海上平台含粘土成分油井采出液。 

实验方法：取海上平台不含破乳剂的混合样，进行破乳剂实验。实验条件：油水比为20：60；实验温度70℃，破乳剂加药浓度10ppm。根据脱水速度、脱水量、脱出水水质、油水界面等判断破乳剂的优劣。通过对比测试，在7种破乳剂样品的对比测试中，新制备的破乳剂效果明显好于其它药剂。 

结果见表1。 

表1平台破乳剂对比测试记录(W:O＝60：20；70℃) 

该药剂在油田现场进行测试的结果： 

药剂切换前，一级分离器油相出口综合含水在10％以上，下舱原油含水在1.5％左右。药剂切换为本实施例产品破乳剂后，一级分离器油相出口综合含水基本在1.0％以下，下 舱原油综合含水在0.5％左右，虽然下舱原油含有一定的水，但可以通过扫舱除掉，在使用新型药剂期间，油田在此期间外输一次原油，综合含水为0％。从现场试验的结果来看，原油和生产水的各项指标均达标，并且由于新型药剂的润湿反转作用，乳化液中的粘土颗粒没有结构性的破坏，随着油相进入到原油当中，均匀的分散在油里，分离后的污水很清，从图片上看，离心管中显示的油水界面非常清晰，没有大的“过渡带”，满足海上油田生产系统的分离器设备的操作要求。 

本实施例具有所述的对海上油田采出液存在的富含粘土成分的原油采出液的处理，具备有效油水分离，不破坏粘土颗粒形成的新的体系，形成“油泥”量小，药剂使用量小，不影响原油的产品性质，同海上油田其它在役药剂不发生配伍性问题，安全环保，是原油外输指标和生产水外排指标达标等优点。 

Claims (4)

1.一种海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特征是：破乳剂的各组分的重量百分比组成为乙二胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚35％-45％，十六烷基磺酸钠0.2％-0.6％，季铵盐阳离子氟碳表面活性剂0.3％-1.0％，甲醇15％-20％，6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯8.5％-12％，其它为水。 

2.根据权利要求1所述的海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特征是：破乳剂组分乙二胺聚氧丙烯聚氧乙烯醚和十六烷基磺酸钠、季铵盐阳离子氟碳表面活性剂共聚为聚醚氟碳共聚物。 

3.根据权利要求2所述的海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特征是：醚氟碳共聚物的结构式为 

4.根据权利要求3所述的海上油田高效处理高含粘土成分原油油水分离的破乳剂，其特征是：醚氟碳共聚物的结构式中n＝8-10。