CN106701156A - 一种油田复杂油水乳状液的高效处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种油田复杂油水乳状液的高效破乳脱水方法，包括如下步骤：1)将破乳剂加入到原油中，混匀，得到初步处理的原油；2)将烷烃、醇及醇醚的混合物加入到上述初步处理的原油中，混匀，即可。所述烷烃、醇及醇醚的混合物由烷烃、一元醇或多元醇、醇醚或醇醚酯三种组分构成。本发明提供的油田复杂油水乳状液的高效破乳脱水方法，专门针对单独采用破乳剂脱水后易形成的特殊油水乳化层(中间过渡层)、老化油等，在不改变原有破乳剂的使用种类、使用方式的基础上，配合使用特殊组成的烷烃、醇及醇醚的混合物，有效破坏油水乳化层的界面膜稳定性，改变界面相的极性环境，并对沥青质、胶质、聚合物等起到增溶作用。

Description

一种油田复杂油水乳状液的高效处理方法
技术领域
本发明属于石油领域，具体涉及一种油田复杂油水乳状液的高效处理方法。
背景技术
在油田的采出液处理过程中，经常面临各类复杂油水乳状液的破乳脱水难题。特别是对于稠油油田、化学驱油田等，由于原油乳液中的天然乳化剂(主要是蜡晶、沥青质、胶质、环烷酸等)，以及广泛应用的高分子驱油剂(主要是驱油聚合物、表面活性剂等)，采出的原油乳状液稳定性极强，导致破乳脱水效果逐渐变差，并带来了系列后续问题。一方面，破乳脱水过程中，在油水界面上会形成一层非常稳定的特殊油水乳化层(又称中间过渡层)，该乳化层界于上部油层和下部污水层之间，属于一类难以分离的油水多相混合物。目前，该乳化层的厚度呈逐渐变厚趋势，严重影响电脱水器等设备的处理效率。另一方面，由于原油破乳脱出污水的含油量很高，由原油处理系统进入污水处理系统后，无法及时有效处理，在污水处理设备顶部形成了大量的高稳定性老化油。该类老化油为油水乳化程度很高的油包水型、油包水包油型等复杂乳状液，再次经破乳剂处理时脱水困难。由此可知，复杂油水乳状液的高效破乳一直是油田生产迫切需要解决的关键难题。
目前，研究人员针对复杂油水乳状液的破乳脱水问题开展了大量工作，主要集中于各类破乳剂、反相破乳剂等药剂的研制。由于原油乳液在破乳脱水时，对破乳剂及反相破乳剂有明显的选择性，对某些油田或油井非常有效的破乳剂，对其他油田或油井却未必有效。同时，绝大多数破乳剂无法避免特殊油水乳化层、老化油的形成，处理此类复杂油水乳状液也需要新的技术和方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种油田复杂油水乳状液的高效破乳脱水方法，该方法是基于复杂乳状液的油水界面特点，通过加入小分子物质来配合破乳剂的使用，有效改善界面相的极性环境、降低界面张力，并对原油中的乳化剂起到增溶作用，显著降低乳状液的稳定性。
本发明所提供的油田复杂油水乳状液的高效破乳脱水方法，包括如下步骤：
1)将破乳剂加入到原油中，混匀，得到初步处理的原油；
2)将烷烃、醇及醇醚的混合物加入到上述初步处理的原油中，混匀，即可。
上述方法步骤1)中，所述破乳剂可为以胺类或醇类为起始剂的嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚、酚胺醛树脂嵌段聚醚、烷基硅氧烷嵌段聚醚中的一种或多种；所述破乳剂与原油的配比可为30～200mg：1L。
步骤2)中，所述烷烃、醇及醇醚的混合物由烷烃、一元醇或多元醇、醇醚或醇醚酯三种组分构成；
其中，所述烷烃可为正丁烷、异丁烷、正戊烷、正己烷、环己烷中的一种或多种；所述一元醇或多元醇可为环己醇、异己醇、1,2-丙二醇、丙三醇、正丁醇中的一种或多种；所述醇醚或醇醚酯可为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种；
所述烷烃、醇、醇醚的质量比依次为1：(2～5)：(3～9)，具体可为1:2:4、1:2:6、1:3:8、1:5:9；
所述烷烃、醇及醇醚的混合物与初步处理的原油的配比可为10～80mg：1L。
上述方法步骤1)～步骤2)中破乳脱水温度可为45～90℃，具体可为65℃、75℃。
上述方法在原油开采中的应用也属于本发明的保护范围。
本发明提供的油田复杂油水乳状液的高效破乳脱水方法，专门针对单独采用破乳剂脱水后易形成的特殊油水乳化层(中间过渡层)、老化油等，在不改变原有破乳剂的使用种类、使用方式的基础上，配合使用特殊组成的烷烃、醇及醇醚的混合物，可有效破坏油水乳化层的界面膜稳定性，改变界面相的极性环境，并对沥青质、胶质、聚合物等起到增溶作用。利用本发明提供的方法，可大幅提高破乳剂对原油、老化油的脱水率，降低脱后污水含油量，减少或消除复杂油水乳状液的形成。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中所用的油田原油分别由稠油油田C和注聚油田P提供，分别为原油综合管汇的采出液，含水率分别为53％和34％。其中，稠油油田C的原油中胶质含量约33％，沥青质含量约12％；注聚油田P的原油中胶质含量约25％，沥青质含量约7％，产出聚合物浓度230mg/L。
所用的破乳剂分为2种：一是多乙烯多胺和乙醇胺为起始剂的聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚醚(编号DP32)，分子量为3.5×104，(购自由荆州市天合化工有限公司)；二是乙二胺、聚乙烯亚胺、酚醛为起始剂的酚醛树脂嵌段聚醚(编号DP61)，并经二异氰酸酯扩链，分子量为6.3×105，(购自四川光亚聚合物化工有限公司)。
下述实施例中原油破乳脱水实验参照行业标准《SY/T5281-2000原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)》执行。
实施例1
(1)取稠油油田C的原油100mL置于75℃水浴中加热，加入8mg破乳剂DP32，人工手动摇晃混合均匀。
(2)取正己烷、环己醇和二乙二醇甲醚组成的混合溶液1.5mg，其中各组分的质量比例为正己烷：环己醇：二乙二醇甲醚＝1:2:4，人工手动摇晃混合均匀。按照行业标准SY/T5281-2000进行破乳脱水性能评价，分别记录30min、60min时的脱水率、脱后污水含油量以及油水界面情况。
实施例2
(1)取稠油油田C的原油100mL置于75℃水浴中加热，加入6mg破乳剂DP61，人工手动摇晃混合均匀。
(2)取正戊烷、异己醇、二乙二醇丁醚组成的混合溶液4mg，其中各组分的质量比例为正戊烷：异己醇：二乙二醇丁醚＝1:2:6，人工手动摇晃混合均匀。按照行业标准SY/T5281-2000进行破乳脱水性能评价，分别记录30min、60min时的脱水率、脱后污水含油量以及油水界面情况。
实施例3
(1)取注聚油田P的原油100mL置于65℃水浴中加热，加入15mg破乳剂DP32，人工手动摇晃混合均匀。
(2)取正丁烷、1,2-丙二醇、二乙二醇二甲醚组成的混合溶液3mg，其中各组分的质量比例为正丁烷：1,2-丙二醇：二乙二醇二甲醚＝1:3:8，人工手动摇晃混合均匀。按照行业标准SY/T5281-2000进行破乳脱水性能评价，分别记录30min、60min时的脱水率、脱后污水含油量以及油水界面情况。
实施例4
(1)取注聚油田P的原油100mL置于65℃水浴中加热，加入8mg破乳剂DP61，人工手动摇晃混合均匀。
(2)取环己烷、丙三醇和丙二醇甲醚醋酸酯组成的混合溶液6mg，其中各组分的质量比例为环己烷：丙三醇：丙二醇甲醚醋酸酯＝1:5:9，人工手动摇晃混合均匀。按照行业标准SY/T5281-2000进行破乳脱水性能评价，分别记录30min、60min时的脱水率、脱后污水含油量以及油水界面情况。
对比例1
取稠油油田C的原油100mL置于75℃水浴中加热，加入6mg破乳剂DP61，人工手动摇晃混合均匀。按照行业标准SY/T5281-2000进行破乳脱水性能评价，分别记录30min、60min时的脱水率、脱后污水含油量以及油水界面情况。
对比例2
取注聚油田P的原油100mL置于65℃水浴中加热，加入15mg破乳剂DP32，人工手动摇晃混合均匀。按照行业标准SY/T5281-2000进行破乳脱水性能评价，分别记录30min、60min时的脱水率、脱后污水含油量以及油水界面情况。
表1为实施例1～4和对比例1～2原油破乳脱水后的效果对比。与对比例1～2相比，实施例1～4破乳后的效果明显提升，不管是30min还是60min的脱水率均大幅改善，而且脱后污水的含油量也明显降低。此外，实施例1～4的油水界面情况良好，油水中间过渡层明显变薄、界面清晰。由此可知，本发明提供的方法可以有效提高原油的破乳脱水效果，并显著改善复杂油水乳状液的界面性能，脱后污水含油量降低，可避免或消除特殊油水乳化层及老化油的形成。
表1实施例1～4和对比例1～2原油破乳脱水后的效果对比

Claims (7)

1.一种原油破乳脱水方法，包括如下步骤：
1)将破乳剂加入到原油中，混匀，得到初步处理的原油；
2)将烷烃、醇及醇醚的混合物加入到上述初步处理的原油中，混匀，即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法步骤1)中，所述破乳剂为以胺类或醇类为起始剂的嵌段聚醚、烷基酚醛树脂嵌段聚醚、酚胺醛树脂嵌段聚醚、烷基硅氧烷嵌段聚醚中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述方法步骤1)中，所述破乳剂与原油的配比为30～200mg：1L。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法步骤2)中，所述烷烃、醇及醇醚的混合物由烷烃、一元醇或多元醇、醇醚或醇醚酯三种组分构成；
所述烷烃为正丁烷、异丁烷、正戊烷、正己烷、环己烷中的一种或多种；
所述一元醇或多元醇为环己醇、异己醇、1,2-丙二醇、丙三醇、正丁醇中的一种或多种；
所述醇醚或醇醚酯为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种；
所述烷烃、醇、醇醚的质量比依次为1：(2～5)：(3～9)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述烷烃、醇及醇醚的混合物与初步处理的原油的配比为10～80mg：1L。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法步骤1)～步骤2)中破乳脱水温度为45～90℃。
7.权利要求1-6中任一项所述的方法在原油开采中的应用。
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