破乳剂在原油脱水中的应用

破乳剂在原油脱水中的应用

注聚合物驱采出液处理工艺2000年10月，胜利油区飞燕滩油田开始开采聚合物，生产液体进入飞燕滩联合站收集和处理。经过热化学重力脱水后，废水进入污水处理厂，沉降处理后再处理。注聚合物前污水含油量小于30mg/L,注聚合物后污水含油量上升到100～160mg/L,随着采出液中聚合物含量的升高,外输污水含油量达到了140mg/L,与注入水标准差距较大。随着时间的推移,采出液中聚合物含量会逐步增加,污水处理的难度将继续加大。因此,注聚合物驱采出液脱水和含聚污水处理技术的研究是非常必要的。针对飞雁滩注聚合物采出液处理难度增大的问题,开展了室内和现场试验,对破乳剂和除油剂进行了优选,并探讨了现场实施工艺。1内部实验1.1基本水液较齐,所用原油及水样均取自现场外输油及现场污水,按油和水8:2的比例进行乳化,在现场实际污水温度55℃的条件下,对常用的11种破乳剂分别进行单剂及其复配物的破乳实验。HK-802破乳剂脱水速度快,脱出水水色较清,油水界面较齐;HK-151破乳剂初始脱水速度快,脱出水水色较清,油水界面较齐,但最终脱水量不多;SZ-3破乳剂虽然脱水速度不及HK-802破乳剂和HK-151破乳剂,但最终脱出水量较高,且脱出水的水色特别清,油水界面平整。将几种性能各异的破乳剂按不同配比复配,并测其性能,发现HK-802破乳剂与SZ-3破乳剂复配后,具有较好的协同增效作用,脱水效果最佳,其最佳复配比例为6:4。当原油中存在聚合物时,虽然对破乳剂的脱水效果有一定程度的影响,脱水速度和脱水率都降低,但聚合物浓度为40～100mg/L时,脱水量情况基本可以保持稳定。1.2除油剂1.2.1聚合物法采出污水中含有阴离子型聚丙烯酰胺,其聚合层价值大一般情况下,污水中的油是以油珠的形式存在,其原因是:①由于油珠吸附了阴离子型表面活性物质,在油珠表面形成扩散双电层而使其带负电,由于静电排斥作用而不易聚结;②注聚合物后采出污水中含有阴离子型聚丙烯酰胺,污水粘度增大,阻碍了油滴之间的聚并和油滴的上浮;③飞雁滩原油属于稠油,原油中含有大量的胶质组分,乳化程度大。另外,该区块实施聚合物驱油后,随着时间的增长,水中聚合物含量越来越高,污水净化难度越来越大,因此对除油剂的要求也越来越高。1.2.2hk-1除油剂的研制在考察了国内主要大油田同类产品的使用情况的基础上,进行了室内合成实验和性能评价,研制出了HK-1除油剂。实验发现,新研制的HK-1除油剂除油效果较好,浓度为20～25mg/L时,适合含油量不断变化的现场污水处理。1.2.3除油剂效果好埕东联合站污水具有污水量大、含油量变化大(100～200mg/L)和除油沉降时间短的特点。具体水质指标为:固体悬浮物含量15～20mg/L;含油量100～200mg/L;溶解氧含量0.01mg/L;TGB950个/mL;SRB1000个/mL;平均腐蚀率0.07mm/a;外输污水含油指标要求不超过30mg/L。选择除油剂HK-1进行除油实验,发现该除油剂在较大的含油波动范围除油效果较好。虽然作用时间短,但该除油剂适应范围较宽,处理前污水含油量100～300mg/L,处理后含油量下降到30mg/L,和其他药剂相比,该除油剂具有加药量较少(小于30mg/L),除油效果较好的特点。2现场试验2.1复配破乳剂直接经济效益分析2002年8月24日至9月12日,在埕四注水站进行了三个阶段的复配破乳剂现场试验,共用新型复配破乳剂量4t。污水平均含油量从试验前的85mg/L下降为20～30mg/L。与试验前相比,试验期间外输干压稳定,外输原油含水率由55%～60%下降到50%～55%。采用复配破乳剂后,在不增加成本的情况下,每年可实现直接经济效益23×104元。由于原油脱水效果好,污水就地回注,减少了输液量,在降低清水费用的同时,水质得到改善,保护了油层,有利于降压增注和油田的稳产、增产。2.2工艺处理的经济效益2003年10月,飞雁滩联合站外输污水中聚合物含量30mg/L,含油量140mg/L。采用HK-1除油剂除油。加药点设置在现有流程700m3一次沉降除油罐前,加药量为2m3,浓度为30mg/L,采用连续加药的方式。除油处理后,飞雁滩联合站外输污水含油量下降到21mg/L。在其他生产参数不变的情况下,连续试验1个月,含油量控制在20～30mg/L,使污水达到回注指标。如果按除油剂5500元/t、除油效率1:6、原油1000元/t、加药量20mg/L计算,每处理1m3含聚合物污水可获经济效益为0.03元,河口采油厂每天处理污水7.4×104m3,可见经济效益是非常可观的。另外,污水含油量降低,保护了油层,减少了解堵作业费用,对油田增注、增产具有较大的综合效益。3脱水速度、脱水率、脱水率较高、出水水水质清优选出的复配破乳剂可对