古潛山接轉(zhuǎn)站原油脫水影響因素及優(yōu)化分析

高原

中石化石油工程設計有限公司 山東 東營 257019

引言

古潛山油田現(xiàn)原油密度為853.8kg/m3，原油蠟含量23.99%，膠質(zhì)含量為6.92%，屬于石蠟-中間基原油，目前古潛山接轉(zhuǎn)站原油含水為81%～84%，現(xiàn)場運行溫度為50～55℃，不加破乳劑條件下沉降12h后無明顯游離水脫除，脫水效果較差，致使后端聯(lián)合站脫水壓力較大，因此需對古潛山聯(lián)合站脫水異常因素開展調(diào)查分析并提出優(yōu)化措施。

1 破乳實驗

1.1 原油基本性質(zhì)

古潛山原油20℃密度為853.8kg/m3，凝點為35℃，原油蠟含量23.99%，膠質(zhì)含量為6.92%，析蠟點為55℃。經(jīng)測試，原油第一關鍵餾分特性參數(shù)K1=12.1，第二關鍵餾分特性參數(shù)K2=11.9，該原油屬于石蠟-中間基原油，60℃黏度為6.91 mPa·s。

1.2 沉降實驗

（1）實驗儀器：恒溫水浴、混調(diào)器、電子天平、篩選瓶、燒杯、移液管等。

（2）試驗方法：

1）乳狀液制備：油水在50℃溫度下恒溫預熱30min。將原油和采出水一次放入HT-2型高速混調(diào)器內(nèi)，在500rpm條件下攪拌10分鐘，完成均勻含水原油乳狀液制備。實驗用的原油乳狀液隨配隨用，保證各實驗均使用新鮮的原油乳狀液，防止配制時間過長乳狀液產(chǎn)生老化。

2）靜態(tài)脫水：將100mL原油乳狀液裝入容量100mL的磨口量筒內(nèi)，置恒溫水浴內(nèi)預熱10分鐘，加入濃度1%的破乳劑溶液，用手振搖200次，再置于恒溫水浴中，記錄不同時間脫出水的體積，由脫出水體積計算原油含水率，并觀察記錄油水界面、脫出水色和原油粘壁狀況[1]。

2 結(jié)果與討論

2.1 三種破乳劑性能比較

從采出液含水量數(shù)據(jù)看，采出液應為水包油型乳狀液，實際上古潛山油田采出液是油包水型乳狀液。

本實驗選擇了三種水溶性破乳劑用于樁西古潛山油田采出液破乳，三種破乳劑名稱分別是勝利1號、勝利2號、勝利3號，三種破乳劑破乳性能比較實驗配制的破乳劑母液濃度均為0.2wt%。

三種破乳劑性能比較結(jié)果表明，同樣條件下，勝利1號破乳劑基本沒有破乳效果，勝利2號破乳劑有一定破乳效果，但脫出水色較混，且脫水液面不齊，勝利3號破乳劑表現(xiàn)出較好破乳效果。因此破乳劑破乳條件評選選擇的破乳劑為勝利3號。

2.2 勝利3號破乳劑破乳條件評選實驗

勝利3號破乳劑破乳條件評選過程中破乳劑母液濃度為0.3wt%、0.2wt%、0.15wt%、0.1wt%。

在滿足采出液破乳后剩余原油含水率不超20%，破乳劑用量少、脫水時間短、溫度低的條件下，樁西古潛山油田采出液采用勝利3號破乳劑適宜的破乳條件為：破乳劑加入量75μg/g、破乳溫度55℃、破乳時間5min、配制破乳劑母液濃度0.15wt%、破乳劑母液加入量5wt%。

3 采出液破乳困難原因分析

3.1 破乳劑選擇原因

目前樁西古潛山油田采出液呈土灰色泡沫狀，眾多均勻的微小水滴被油膜包裹，原油組分呈連續(xù)相，由于本實驗選用破乳劑是水溶性的，而采出液中含油80%以上水相被油膜包裹，破乳劑的極性基團不容易接觸到油水界面，造成古潛山油田采出液破乳困難。

3.2 原油組成原因

通常情況下，采出液破乳困難是由于原油黏度大造成的，樁西古潛山油田原油密度低，黏度小，屬于石蠟-中間基原油，原油黏度不是造成采出液破乳困難原因，但原油凝固點較高，含蠟量超過20%，析蠟點為40℃，因此溫度稍低就會造成破乳困難；此外，該原油瀝青質(zhì)含量相對較高，通常石蠟-中間基原油瀝青質(zhì)含量在0.5%以下，而樁西古潛山油田原油正庚烷瀝青質(zhì)為0.8%，瀝青質(zhì)是原油中天然乳化劑，特別是這種黏度低、密度小、芳香組分與膠質(zhì)組分含量低原油中瀝青質(zhì)更容易分相參與采出液乳化，造成破乳困難。

3.3 采出液組成原因

為了分析采出液組成，本實驗對采出液進行了離心分離。離心分離條件如下：65℃下加熱采出液（采出液裝入離心管中）30min，3600轉(zhuǎn)/分離心20min，該條件能夠?qū)⒉沙鲆悍殖稍团c蓬松絮狀物[2]。采出液離心分離實驗結(jié)果表明，古潛山油田采出液除了含有原油、水，還含有一定量的蓬松絮狀物。采出液中含有的蓬松絮狀物在水中高度分散，能夠懸浮在水中，充滿了整個水層，其密度幾乎與水相當。該絮狀物的存在嚴重阻礙采出液破乳行為，非常不利于破乳后的游離水沉降，造成采出液破乳困難。

4 結(jié)束語

（1）由于古潛山油田采出液性質(zhì)極為特殊，水溶性破乳劑在采出液種分散性較差，造成古潛山油田采出液破乳困難。

（2）樁西古潛山油田原油凝固點高、析蠟點高以及瀝青質(zhì)參與乳化也是造成采出液破乳困難原因之一。

（3）樁西古潛山油田采出液中含有較多絮狀物，該絮狀物高度分散在采出液中，處于油水界面上，既含水又含油，嚴重阻礙采出液破乳行為，不利于破乳后的游離水沉降。