一、明确原油核心特性
1.原油乳状液通常分为两类,而破乳剂的极性需要确保与之匹配。具体来说,油包水是多数原油的主要乳化形态,应选择如胺类衍生物、聚醚类
等油溶性破乳剂,这是因为其分子可以渗透油相界面膜,从而有效破坏水滴的稳定性;水包油则是高含水原油或者开采后期的常见乳化形态,应
选择如聚电解质类、阳离子表面活性剂等水溶性破乳剂,其特点是能够通过电荷中和来破坏油滴界面膜;如果是混合乳状液,可采用油溶性加水
溶性的复配破乳剂,或者先破油包水再破水包油的分阶段破乳。
2.原油的关键物理参数也是需要考虑的因素,具体来说,原油的含水率如果较高,需选择快速分散型的破乳剂,防止乳状液的二次稳定,含水率
较低则需选择高效界面活性的破乳剂,确保能强化水滴聚结;原油黏度较高,需选低凝固点与高渗透力的破乳剂,使油相阻力降低,从而促进水
滴的沉降;原油胶质沥青质含量较高会形成强界面膜,应选界面膜撕裂型的破乳剂,破坏刚性膜结构;原油盐含量较高应选择耐盐型破乳剂,防
止破乳剂因盐析失效。
二、明确原油脱水目标
1.按照管道输送标准,如果需要原油含水率小于0.5%,可选择深度破乳型的破乳剂,确保微小水滴有效聚结。
2.按照环保排放要求,如果需要污水含油小于10mg/L,可选择低残留且和易生物降解的破乳剂,防止因破乳剂残留导致的污水乳化问题。
3.环保和安全也是需要考虑的方面,陆上油田可以优先选择可生物降解的破乳剂,防止地下水和土壤被污染;海上油田需要符合IMO标准,严禁
使用含重金属、含磷的破乳剂,应选含氟或者硅氧烷类低毒的破乳剂。
三、科学筛选和验证优化
1.实验室筛选的方法一般是采用《原油破乳剂使用性能检测方法》(SY/T 5281),并通过瓶试法来模拟脱水仪工况,即取和现场原油成分一致
的原油样品,然后加入不同类型的破乳剂。在原油脱水仪的实际温度与搅拌速度下,观察脱水率、脱水速度、界面清晰度以及污水含油等关键
指标进行筛选。
2.现场中试验证主要是在脱水仪的小试装置中,通过现场原油,按照实验室筛选的加药量来投加破乳剂,并连续运行24至72h,然后监测原油出
口含水率与污水出口含油率是否达标,以及仪器内部是否出现破乳剂结构、乳化层堆积等问题。可调整加药量,来测试破乳剂容错性,防止工况
波动可能导致的破乳剂失效问题。
3.在确保中试达标后,才可以在工业脱水仪上逐步替换原有破乳剂,并观察其长期稳定性。如果原油性质随着开采阶段发生变化,比如黏度增加
或者含水率上升,则需要每3至6个月重新进行一次实验室筛选,及时调整破乳剂的类型或者复配比例。
四、其他注意事项
1.选择破乳剂时需避免单一指标论,只看重脱水率忽略其他如破乳剂残留、污水含油等指标很可能带来其他问题。举例来说,一些强阳离子的破
乳剂虽然脱水快,但容易导致污水乳化,使后续处理成本增加。
2.不同油田或者同一油田的不同区块原油特性差异较大,选择破乳剂需定制好一油一策,慎用一些通用型的破乳剂,其适配性相对较差。
3.单一类型的破乳剂很难应对一些高胶质高盐的复杂原油,这时可考虑复配破乳剂提升破乳效率。
4.另外,破乳剂的成本和效果需要平衡,单位脱水成本也是需要考虑的因素。
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