CN1046429C - 一种改善破乳剂脱水效果的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改善破乳剂脱水效果的方法，将常规破乳剂与阳离子淀粉，其用量比为：1∶0.1～1∶1.5，按其比例分别加入待脱水原油中，在40～65℃，恒温水浴上恒温15min，取出振摇100次，放入恒温水浴静置，记录5、15、及60min脱水量。所述阳离子淀粉包括季铵盐型阳离子淀粉(QS)、季铵盐型阳离子羟乙基淀粉(QHS)、季铵盐型阳离子苄基淀粉醚(QBS)三类。本发明不仅提高破乳剂脱水速度，且改善了脱出水的质量。

Description

一种改善破乳剂脱水效果的方法
本发明涉及一种改善破乳剂脱水效果的方法，属油水分离技术领域。
原油在进入注水开发期后，由于大量水的注入，原油在采出过程中与水混合形成了稳定的乳状液。原油乳状液一般为油包水型(W/O)，但也有少数水包油型(O/W)，有时也会形成多层圈套式(O/W/O…)乳状液。原油中的乳化水主要依赖加入破乳剂脱除，有时还要增加外电场强化脱水。不同性质的原油需要采用不同结构的破乳剂进行脱水，因而多数原油破乳剂缺乏通用性。常规破乳剂(如环氧丙烷、环氧乙烷嵌段共聚物)只对W/O型原油乳状液有效，遇到特殊性质的原油，用常规破乳剂脱水速度可能很慢或出现脱出水混浊等异常现象。近来已有在破乳剂中加入无机聚合物及聚合仲胺混合净水剂改善破乳剂脱水质量的报导。也有专门为水包油型乳状液破乳研究的破乳剂-反相破乳剂的报道，反相破乳剂对W/O型原油无作用。本发明人在研究阳离子淀粉衍生物对水包油型乳状液的破乳作用过程中，考察了它们对原油的破乳作用，发现单独使用阳离子淀粉对某些油田原油有一定的破乳作用，而如果将阳离子淀粉与常规破乳剂混用，则可产生协同效应，并能改善脱出水的质量。
本发明的目的在于提供一种改善破乳剂脱水效果的方法，将阳离子淀粉与常规破乳剂混用，可产生协同效应，提高破乳剂脱水速度，改善脱出水的质量。
本发明的目的是这样实现的：这种改善破乳剂脱水效果的方法，其步骤如下：将常规破乳剂与阳离子淀粉混用，其用量比为：1∶0.1～1∶1.5,按其比例分别加入待脱水原油中(试验时原油黏度若过高，则采用煤油加以稀释)，在40～65℃，恒温水浴上恒温15min，取出振摇100次，放入恒温水浴静置，记录5、15、及60min脱水量。其所述阳离子淀粉包括季铵盐型阳离子淀粉(QS)、季铵盐型阳离子羟乙基淀粉(QHS)、季铵盐型阳离子苄基淀粉醚(QBS)三类。其中所述季铵盐型阳离子苄基淀粉醚是将淀粉10～20％、季铵盐(可直接用三甲胺与环氧氯丙烷反应液)5～10％、氯化苄1～8％、氢氧化钠2～4％、水30～40％和乙醇30～40％一起加入压力釜中，在60～120℃反应1～5h制得QBS。QBS可配成较高浓度(25％以上)的液体，流动性好，不易霉变。QS系列阳离子淀粉系采用玉米或土豆淀粉在碱存在下，与(3-氯-2-羟丙基)三甲基氯化铵在80～95℃下反应2h制得。这类阳离子淀粉与破乳剂混用有较好的增效净水作用，但缺点是粘度大，液体产品浓度不能高于10％，易霉变。QHS系列阳离子淀粉的制备参见申请号为95109739.3的发明专利，采用玉米淀粉(或土豆淀粉)10～20％，在氢氧化钠催化下，加入水10～20％，乙醇10～20％，在反应釜中搅拌均匀，在50～140℃温度范围内与5～10％环氧乙烷反应制得羟乙基淀粉；然后在70～120℃温度范围下，加入(3-氯-2-羟丙基)三甲基氯化铵(季铵盐)晶体2～10％，水10～25％，及乙醇10～30％，反应1-5h，即得QHS。也可用含季铵盐47％的三甲胺与环氧氯丙烷的反应液(4～20％)代替季铵盐晶体制各QHS。
本发明方法用于聚合物驱出液破乳也取得显著效果。
实施例1：将16g淀粉、11.2g(3-氯-2-羟丙基)三甲基氯化铵、5.1g氯化苄、4g氢氧化钠、50g水和50g的95％乙醇在压力釜中于95～105℃反应2h，制得QBS-01(有效成分24％)。
实施例2：辽河油田锦一联稠油粘度大，用一般破乳剂脱水效果欠佳。用本发明方法进行了说水试验、结果见表1。试验用油为190g锦一联稠油加入100 ml煤油稀释而成，稀释油含水14.5％。测试温度60℃。
          表1辽河油田锦一联稠油破乳试验结果
破乳剂(mg/l) 阳离子淀粉(mg/l) 60min脱水％   水色  界面   挂壁
TA-1031(100)     / 26.3  淡黄混  不齐    +++
TA-1031(50) QHS-06(50) 67.0  淡黄混  较齐    ++
TA-1031(50) QHS-04(50) 63.7  淡黄混   齐    +++
TA-1031(50) QHS-04(50) 62.1  淡较清   齐    ++
     / QHS-06(100) 50.5  黄较清   齐    +++
     / QHS-04(100) 64.6  白较清   齐    ++
     / QHS-06(100) 69.4  白较清   齐    ++
*QIIS-06表明取代度(理论)为0.6，余类推。
由此可见，阳离子淀粉衍生物的加入可显著提高TA-1031对锦一联原油的破乳效果。另外，阳离子淀粉单独使用对锦一联原油也有较好的脱水作用。
实施例3：用例2中相似的方法对胜利油田孤岛中六、中七稠油进行了脱水试验。试验用油由2509中六、中七混合油加100ml航空煤油稀释而成，稀释油含水37.85％(原油含水53％)，测试温度60℃。测定结果见表2。
                 表2孤岛稠油脱水试验结果
破乳剂(mg/l) 阳离子淀粉(mg/l)    60min脱水％   水色  挂壁
XPI-5085(100)     /     82.9   混白   ++
XPI-5085(60)     /     68.5   混白   +++
XPI-5085(60) QHS-05(40)     85.0   略清   ++
XPI-5085(60) QS-04(40)     77.4   略清   ++
XPI-5085(60) QBS-01(40)     87.3   较清   ++
GPM-6(100)     /     90.5    清   +++
GPM-6(60)     /     89.3    清   ++
GPM-6(60) QHS-05(40)     90.2    清   +++
GPM-6(60) QS-04(40)     88.9    清   ++
GPM-6(60) QBS-01(40)     92.7    清   +++
    / QS-04(40)     2.5
    / QBS-01(40)     3.5
·XPI-5085系发明人自制破乳剂。
由表2结果可见，阳离子淀粉对ＸPI-5085的脱水有明显的增效作用，而对GPM-6的脱水效果也略有改善，阳离子淀粉衍生物单独使用，对孤岛稠油作用很小。
实施例4：目前辽河油田已开始注聚合物和碱驱油试验，该油田用国内许多厂家破乳剂进行了破乳筛选试验，结果均不理想，脱出水黄，含油量高。用本发明方法试验结果见表3。该结果是用当前现场试验新鲜采出液所作，由于处于试验初始阶段，采出液中聚合物和碱浓度相对较低(两者均为20mg/1左右)，为了考察本方征的适应范围、进行了人为提高聚合物与碱浓度试验，试验结果见表4、表5。
      表3低浓度聚合物与碱浓度采出液破乳试验结果
破乳剂(mg/l) 阳离子淀粉(mg/l)  水色  挂壁
RS-2(150) TF01(50)   黄   挂
SP-169(150) TF01(50)   白   挂
RS-2(150) QHS-05(50)   白  不挂
SP-169(150) QHS-05(50)  淡黄  不挂
XPI-5085(150) QHS-05(50)   白  不挂
XPI-5095(150) TF01(50)   白  不挂
XPI-5085(200)   /   混  不挂
*所有破乳剂脱水率均较好、故未考察此项指标。
表中RS-A、SP-169为常规破乳剂，TF-01为反相破乳剂。
试验结果表明，添加阳离子淀粉衍生物可减少脱出水含油量及改善挂壁情况。
        表4含较高浓度聚合物、低碱的原油破乳结果
        聚合物合成含量为：120/30mg/l)脱水温度：50℃
破乳剂(mg/l) 阳离子淀粉(mg/l) 60min脱水％  水色   挂壁
XPI-5085(100) QHS-06(60) 81.4  淡黄    +
XPI-5085(100) QS-06(60) 81.8  淡黄    ++
XPI-5085(100) QHS-04(50) 78.6  淡黄    +
XPI-5085(100) QS-04(60) 69.8  淡黄    +
XPI-5085(100) QS-04(60) 76.3  淡黄    ++
AE-7921(100) QS-04(60) 12.6   黄    ++
         表5含高浓度聚合物、低碱原油破乳结果
           聚合物/碱、320/40mg/1)脱水温度50℃
破乳剂(mg/l) 阳离子淀粉(mg/l) 60min脱水％   水色  挂壁
XPI-5085(100) QHS-06(60) 67.1    黄   ++
XPI-5085(100) QS-06(60) 69.2    黄   +++
XPI-5085(100) QHS-04(60) 42.0    黄   ++
XPI-5085(100) QS-04(60) 61.0    黄   ++
XPI-5085(200)     /    /    混   +
由表4、5结果知，日离子淀粉衍生物与破乳剂合用于较高浓度聚合物和低碱浓度采出液的破乳，可使脱出水中含油量减少。

Claims (3)

1、一种改善破乳剂脱水效果的方法，其步骤如下：将常规破乳剂与阳离子淀粉，其用量比为：1∶0.1～1∶1.5，按其比例分别加入待脱水原油中，在40～65℃，恒温水浴上恒温15min，取出振摇100次，放入恒温水浴静置，记录5、15、及60min脱水量。
2、根据权利要求1所述的改善破乳剂脱水效果的方法，其特征在于所述阳离子淀粉包括季铵盐型阳离子淀粉(QS)、季铵盐型阳离子羟乙基淀粉(QHS)、季铵盐型阳离子苄基淀粉醚(QBS)三类。
3、根据权利要求1或2所述的改善破乳剂脱水效果的方法，其特征在于所述季铵盐型阳离子苄基淀粉醚是将淀粉10-20％、季铵盐5-10％、氯化苄1-8％、氢氧化钠2-4％、水30-40％和乙醇30-40％一起加入压力釜，在60-120℃反应1-5h制得。
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