泡沫复合驱采出液处理用破乳剂的研制

泡沫复合驱采出液处理用破乳剂的研制

张韶晖[1]2004年在《泡沫复合驱采出液处理用破乳剂的研制》文中指出近年来大庆油田大规模应用的聚合物驱油技术和正在试验的叁元复合驱油和泡沫复合驱油技术(统称化学驱油)矿场试验,分别取得了比水驱提高石油采收率12%、20%和30%以上的好效果,同时化学驱油特别是泡沫复合驱油采出液中残留的碱、表面活性剂、聚合物和天然气也导致采出液油水乳化严重,使油水分离难度明显加大。本文中以大庆油田泡沫复合驱模拟采出液为介质,研究了泡沫复合驱模拟采出液稳定性及破乳效果的影响因素,即泡沫驱模拟采出液的含水率、乳化程度(包括均化仪的乳化时间及乳化转速)、聚合物含量、碱含量、表活剂含量、气含量七因素对模拟采出液稳定性及破乳效果的影响规律及程度,得到了脱后净化油含水率及污水含油量与各考察因素之间的回归方程;研制出了适合泡沫复合驱采出液破乳脱水的破乳剂FD9808,达到了泡沫复合驱油技术推广应用对破乳剂所要求的技术指标,即脱后净化油含水率≤30%、脱后污水含油量≤2000 mg/L。本课题中的创新点主要包括:在泡沫复合驱模拟采出液稳定性及其破乳效果影响因素研究及在泡沫复合驱采出液处理用破乳剂配方的研制中合理地引入均匀设计试验法,在最终破乳剂配方的适应性试验中恰当地采用正交试验法,通过多种试验方法的有机结合,从而圆满地完成了该课题的研究工作,研制出了满足泡沫复合驱采出液处理要求的破乳剂FD9808。本文中得出的主要研究结论包括:采出液中残留的碱、表面活性剂、聚合物和天然气导致采出液油水乳化严重,油水乳状液稳定性增强,油水分离难度加大;在泡沫复合驱模拟采出液含水率、聚合物含量、表活剂含量、碱含量及气含量五因素中,对泡沫驱模拟采出液稳定性影响最大的因素是碱含量及气含量,且碱含量及气含量越高,模拟采出液经热沉降后的油中含水率及污水含油量也越高,即模拟采出液越稳定;在泡沫复合驱模拟采出液含水率、聚合物含量、表活剂含量、碱含量及气含量五因素中,对泡沫驱模拟采出液破乳效果影响最大的因素是表活剂含量、碱含量及气含量,且表活剂含量越高,模拟采出液经破乳后的脱后净化油含水率越高;而碱含量及气含量越高,模拟采出液经破乳后的脱后污水含油量越高;研制的破乳剂FD9808,是一种对泡沫复合驱采出液适宜的破乳剂,具有破乳效率高、适应性强的特点,在脱水温度为45℃、沉降时间为30min、加药量在40~60mg/L的条件下,即可达到泡沫复合驱油技术推广应用对破乳剂所要求的技术指标,即脱后净化油含水率≤30%、脱后污水含油量≤2000 mg/L,满足该介质破乳脱水的要求。该课题成果是针对泡沫复合驱油技术的实际需要而提出来的,是泡沫复合驱油技术推广应用不可缺少的技术手段,其经济效益隐含在泡沫复合驱油技术所获得的经济效益之中。由于破乳剂FD9808的成本较低,用该剂可使处理每方采出液所需的破乳剂费用低于1.1元,随着泡沫复合驱油技术的逐步推广应用,其经济效益将是十分显着的。

李静[2]2008年在《驱油剂对原油乳状液稳定性影响规律的研究》文中进行了进一步梳理化学驱油技术已在大庆油田得到大规模应用,但随着复合驱的实施,采出的油水乳状液稳定性显着增强。研究驱油剂对采出液稳定性的影响规律,为破乳剂的开发提供理论指导,对提高复合驱的经济效益有着重要意义。本论文主要针对胜利油田埕东泡沫复合驱、孤东二元复合驱及胜坨高温高盐复合驱叁种不同的采出液为研究对象。采用分相测定法来考察不同驱油剂浓度对原油乳状液稳定性的影响规律;通过测定油水界面张力、界面剪切粘度及Zeta电位等微观参数来表征驱油剂对原油乳状液稳定性的影响规律。主要考察了单一驱油剂(聚合物、表面活性剂、泡沫剂)对原油乳状液稳定性的影响,驱油剂之间的协同作用对原油乳状液破乳脱水的影响;还考察了温度、时间、破乳剂、乳化强度等不同实验条件下驱油剂对原油乳状液稳定性的影响;还进一步考察了埕东采油厂和孤东采油厂破乳剂的筛选及其现场的应用情况。结果表明,单一的表面活性剂和泡沫剂的存在使原油乳状液乳化严重,使界面张力降低,界面剪切粘度增加,脱水率减小,原油乳状液的稳定性增强。聚合物使界面剪切粘度增大,脱水量减小,脱出水(色)含油量影响很大。两种驱油剂之间有明显的协同作用,对脱水率和脱出水(色)含油量影响很大,明显地增加了原油乳状液的稳定性。当多种驱油剂共同存在时可以使原油乳状液类型更加复杂,原油乳状液更加稳定。其次,温度、乳化强度、破乳剂及破乳剂用量对原油乳状液稳定性的也有明显的影响。最后,针对埕东泡沫驱和孤东二元驱的采出液,进行了药剂的筛选和现场应用,取得了较好的效果。

吴迪[3]2009年在《化学驱采出液破乳剂的研究和应用进展》文中认为概述了各类化学驱技术矿藏实验和工业应用给采出液游离水脱除和乳化原油脱水带来的新问题和已采取的应对方法,重点介绍了化学驱采出液的性质和化学驱采出液处理中所用破乳剂的研究和应用现状,提出了化学驱采出液处理中需要重视的几个问题。引用文献140篇。

方洪波[4]2004年在《聚合物驱采出液破乳机理研究》文中认为聚合物驱至今仍然是世界各国应用最多的叁采化学驱油技术,其优点是大幅度提高了剩余油的采收率。但聚合物驱采出液乳化状态复杂,包括W/O、O/W及W/O/W等乳化类型,而且是非常稳定的混合乳状液。因此,油水分离(W/O乳状液脱水、O/W乳状液除油)难度很大。 研究工作从原油活性组份分离及表征,聚合物结构类型对乳状液稳定性的影响,聚合物及原油活性组份对油/水界面性质的影响等方面入手,对聚合物驱采出的复杂混合乳状液,开展了稳定和破乳的相关基础理论和应用技术研究,依此为指导,研制了化学处理剂。形成了聚合物驱采出液油水分离技术。 设计合成了四个系列九个类别化学结构清晰的破乳剂,通过考察不同结构类型的聚合物对破乳性能的影响,研究了破乳剂化学结构与性能的关系。 在聚合物和原油活性组份对油/水界面性质(界面张力、界面膜粘度、(电位)的影响规律研究基础上,研究了聚合物驱采出液稳定和破乳的机理。其中对近年来在驱油领域研究较多的阴离子型和阳离子型疏水缔合聚合物,与原油乳状液破乳之间的关系开展的研究,具有创新性。 现场试验表明,针对聚合物驱复杂混合乳状液,研制的ARK-88综合处理化学剂,能有效地解决孤二联合站聚合物驱采出液脱出水含油量高的技术难题。ARK-88与现场使用的化学剂相比较,在温度比原处理温度低5~7℃的情况下,脱水率相当,一次沉降脱出水含油由3750mg/L降至1800mg/L,处理后外输水含油由1900mg/L降至400-700mg/L。ARK-88还具有保留污水中HPAM的特点,比现场用的MPR-3多保留了42mg/L,取得了较好的技术经济效益。

刘畅达[5]2012年在《油田叁元集输系统化学剂配伍性与机理研究》文中指出随着油田采油驱替剂的不断发展,油田化学添加剂也不断的换代更新,不同种类及型号的产品频频问世。在采油过程中,将采出液举升到地面后,单井要加入防垢剂,采出液混合后要加入消泡剂,油水分离要加入破乳剂,水处理要加入抗沉积剂和絮凝剂,最后再把处理后的水回注。整个集输系统中要使用不同油田化学助剂,虽然药剂的加入分先后顺序,但在系统中总会有药剂的存留或部分残留。因此,这些化学剂间是否相互影响是决定药剂能否真正发挥作用的重要问题,化学添加剂的配伍性研究是不容忽视的。本文主要针对叁元采出液油水分离后,处理油相部分的几种常见化学剂进行性能及药剂间配伍性研究。试验根据相应的标准及方法对防垢剂、消泡剂和破乳剂进行性能评价,考察环境因素对药剂的影响,确定各药剂的最佳应用条件。并通过室内试验逐一对破乳剂、絮凝剂、防垢剂、抗沉积剂、消泡剂及其他药剂进行配伍性试验,找出各药剂间的配伍性规律及影响因素。实验数据表明,防垢剂的投加量为30mg/L时效果可达到最佳,温度不宜过高,应控制在30℃;破乳剂和消泡剂的温度应在50-60℃之间;破乳剂用量应在30-50mg/L之间,最佳pH值为8;消泡剂用量应为10mg/L,pH值在10-10.5之间。由配伍实验可以看出:防垢剂和抗沉积剂都会对破乳剂的脱水速率有不同程度的抑制,消泡剂对破乳剂影响不大,絮凝剂与破乳剂有良好的配伍性;消泡剂、破乳剂和絮凝剂与防垢剂的配伍性较差,会减小防垢率;由于消泡剂难溶的特性,其他药剂对其无影响。因此实际应用时,除了要考虑药剂自身需要的条件外,药剂间的相互影响是不可忽略的问题。

李金玲[6]2012年在《叁元复合驱采出液处理系统化学剂兼容性与相互作用研究》文中研究指明叁元复合驱油技术是大庆油田提高原油采收率重要技术手段之一。由于聚合物、强碱及表面活性剂作为驱油体系,使得采出系统结垢严重、油水乳化严重、油水分离困难,造成外输油含水及外输污水水质超标等现象的发生。为此在举升系统及地面系统加入了各类油田化学药剂。由于化学药剂种类多、含量高、性质复杂,相互作用不明确,对药剂的综合效果缺少研究。本文以大庆油田某叁元复合驱工业化区块的采出液和生产中应用的化学助剂为研究对象,对破乳剂、絮凝剂、防垢剂、抗沉积剂、消泡剂结构进行了剖析,对各种药剂的性能进行了研究,对配伍性进行了试验,基于此,得出了各药剂间的兼容性规律及影响因素,对相互作用机理进行了分析,提出了加药模式、方法、环境及药剂类型对药剂作用效果的影响。1、叁元采出液处理用化学助剂组成与化学结构分析破乳剂主要成分为聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚甲醛树脂;消泡剂主要成分为有机氟接枝聚硅氧烷。防垢剂为马来酸酐和丙烯酸共聚而成。抗沉积剂为丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸及其盐及马来酸酐嵌段共聚。絮凝剂主要成分为聚合氯化铝。2、各种化学助剂的性能分析与评价采用单一因素法,分别在不同温度、药剂用量、采出液pH及不同浓度的表活剂、聚合物等条件下,对防垢剂、消泡剂、破乳剂、抗沉积剂和絮凝剂等进行性能分析及评价,得到各化学剂的最佳应用条件及最佳使用效果。3、各种化学剂配伍性质评价和相互作用机理分析通过对破乳剂、消泡剂、防垢剂、抗沉积剂和絮凝剂等进行交叉配伍性评价,找出各种油田助剂在使用过程中的配伍性等影响因素,可以避免在使用过程中由于助剂本身不相配伍而影响助剂的作用效果,避免对采出液处理产生的影响。4、叁元与水驱、聚驱采出液混合后对各种化学剂性能影响通过考察各种化学助剂对叁元驱、水驱、聚驱采出液及采出液混合液的处理效果,明确了各种化学剂适合的采出液或适合的采出液混合比,并对作用机理进行了分析。5、叁元复合驱化学剂对老化油处理效果影响研究通过建立室内研究装置,模拟现场条件,将老化油与各种可能投加的化学剂混配,考察破乳剂、聚合物、表活剂含量和pH等参数对脱水电流的影响,明确了助剂对老化油处理效果的影响。

罗兴仁[7]2007年在《高含水后期采出液破乳剂及加药工艺技术研究》文中指出大庆油田大部分采油区块已进入高含水开发后期,油井采出液综合含水率已超过85%,有的油井采出液综合含水率已达到了90%以上。随着采出液含水率的增长,采出液的乳状液类型也发生了显着的变化,乳状液类型由油田开发初期的油包水型(W/O)转变为水包油型(O/W)和水包油包水型(W/O/W)多重乳状液,各油田使用的破乳剂、破乳剂评价方法以及破乳剂作用机理研究主要是针对W/O型原油乳状液提出的,针对O/W型原油乳状液破乳剂的作用机理、破乳剂研制和破乳剂室内评价方法方面开展的工作还很少。因此高含水后期W/O/W型采出液破乳剂作用机理研究、破乳剂研制、破乳剂室内评价方法的研究具有非常重要的意义。本论文通过室内实验,针对大庆油田高含水后期采出液的油水分离特性,应用微弱电特性分析仪测定了油膜参数,通过油膜电容随时间变化速率来反映油膜的薄化速度;对影响油膜薄化速度的因素进行分析研究,得出破乳剂的作用机理;建立了高含水后期采出液破乳剂室内评价方法;提出了适合大庆油田高含水后期采出液破乳剂加药新工艺。通过现场试验,对原油脱水温度、压力、加药量和加药工艺进行工业性试验,实现了水驱破乳剂加药量降低30%,聚合物驱破乳剂加药量降低15%,联合站原油脱水系统运行平稳,解决了油田原油脱水生产中的技术难题。

张树平[8]2004年在《聚合物驱游离水脱除设备研制》文中研究说明本文研究目的在于较为完整的掌握用于大庆油田聚合物驱采出液处理的游离水脱除器的结构、使用工艺及现场应用的技术。 游离水脱除器是处理聚合物驱地面采出液的关键设备之一。对它的研究分为3个步骤:1 室内聚结填料试验.2 现场中型应用试验。3 进行生产应用。 通过室内聚结填料试验、现场中型应用试验、进行生产应用,完成了整个研究过程,总结以上研究结果,我们获得以下结论。 1.通过室内聚结填料试验,确定了的游离水脱除器聚结填料的结构参数,确定了游离水聚结填料的各影响参数,为现场应用提供技术支持。实验和模拟计算都表明,影响聚结填料脱除效因素有流量、填料组长度、填料比表面积、填料材质。流量对油水分离的分离程度影响很大。填料组长度在一定范围内,加长填料组,有利于油水分离;但超过某一数值,加长填料组,对油水分离的影响效果不大。因此,选取合适的填料组长度,对于工业应用,具一定的经济意义。 2.通过现场中型应用试验,我们得出:采出液含聚合物后,增加了水的粘度,使游离水脱除难度加大,采出水的粘度仍随聚合物浓度增加而增加;游离水脱除器的脱除质量与采出液中聚合物含量有关。聚合物含量小,所需要的停留时间短、聚合物含量高,所需要的停留时间则加长;游离水脱除的效果使用的破乳剂品种和加入量有关;处理聚合物驱采出液时,建议使用破乳剂FPW-320。 3.通过生产应用,不断完善了研究结果,为大庆油田不同采油厂提出了达到处理指标的游离水脱除参数。现场应用测试标明,研制的游离水脱除器哈尔滨下程大学硕十学位论文满足了大庆油不断增长的处理聚合物驱采出液处理的需要,处理后各项指标达到了预定指标。完成的技术指标:在来液含水:60一90%,操作温度:38~42oC,停留时lb]:20min加药量FPw一320 20mg/L或Spl69 30~40mg/L的情况下,采出液处理后达到:油中含水<30%,污水含油<2 000 mg/L,形成一套适合于注聚合物驱的原油脱游离水配套设备 4.用聚驱游离水脱除器,每建一个站,一次可节省基建投资120万元,每年节省生产费用总计310.9万元。大庆油田已建30座联合站系统,仅节约基建投资30X120二3600万元;每年节省生产费用9302.7万元,经济效益十分显着。关键词:游离水;脱除;游离水脱除器;聚合物:聚合物驱

参考文献:

[1]. 泡沫复合驱采出液处理用破乳剂的研制[D]. 张韶晖. 吉林大学. 2004

[2]. 驱油剂对原油乳状液稳定性影响规律的研究[D]. 李静. 中国石油大学. 2008

[3]. 化学驱采出液破乳剂的研究和应用进展[J]. 吴迪. 精细化工. 2009

[4]. 聚合物驱采出液破乳机理研究[D]. 方洪波. 胜利油田博士后科研工作站. 2004

[5]. 油田叁元集输系统化学剂配伍性与机理研究[D]. 刘畅达. 东北石油大学. 2012

[6]. 叁元复合驱采出液处理系统化学剂兼容性与相互作用研究[D]. 李金玲. 东北石油大学. 2012

[7]. 高含水后期采出液破乳剂及加药工艺技术研究[D]. 罗兴仁. 大庆石油学院. 2007

[8]. 聚合物驱游离水脱除设备研制[D]. 张树平. 哈尔滨工程大学. 2004

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