一種油水乳狀液的破乳脫水方法
2023-05-14 06:07:01 5
專利名稱：一種油水乳狀液的破乳脫水方法
技術領域：
本發明涉及一種油水乳狀液的破乳脫水方法。
背景技術：
隨著石油需求的不斷增加，普通原油不斷消耗，稠油資源越來越為人們所重視。稠油在世界範圍內的儲量相當豐富，巨大的資源量使稠油有望成為21世紀的主要能源，然而稠油資源的開發利用仍面臨諸多難題，其中之一就是稠油的粘度大、流動性差，開採和輸送比較困難。稠油是指50°C下粘度大於50mPa. s的原油，依照50°C粘度可將稠油進一步劃分為普通稠油(50 IOOOOmPa. s)、特稠油(10000 50000mPa. s)和超稠油(50000mPa. s以 上)。乳化降粘法是目前開採稠油常用的方法，其原理是通過乳化降粘劑在油水界面的吸附來降低油水界面張力，使稠油從油包水的乳化狀態轉變為水包油的狀態，從而大幅降低粘度，實現正常開採。油田用的乳化降粘劑主要是陰離子型、非-陰離子型或者上述二者復配的表面活性劑。開採出的原油中都含有一定量的水，原油中含水不但會增加儲運成本，而且會嚴重影響煉廠的正常操作和產品質量，因此在外輸原油前，需進行脫水，使原油含水量要求不超過 O. 5wt% ο一般情況下，油田沒有單獨處理乳化降粘採出液的流程，不同油井的採出液通常是在混合後，共同進入沉降罐，在破乳劑的存在下，進行熱化學沉降脫水。不論是單獨處理乳化降粘採出液，還是處理乳化降粘採出液與其他開採工藝採出液的混合液，破乳脫水均比較困難。現有技術中，通常採用增加破乳分水時間和/或增加破乳劑用量的方法來應對這一難題，其效果還不理想，並且增加破乳分水時間和破乳劑用量也會增加沉降罐的處理負荷和藥劑成本。
發明內容
一種油水乳狀液的破乳脫水方法，包括將油水乳狀液與含鹽水和破乳劑混合，進行破乳脫水；含鹽水的總離子濃度為10000 300000mg/L，用量為油水乳狀液體積的10% 50% ;所述的油水乳狀液為稠油與水形成的油包水乳狀液，其中含有乳化降粘劑。所述油水乳狀液的含水量一般為所述的油水乳狀液中，乳化降粘劑含量一般為50ppm lOOOOppm。所述油水乳狀液中優選含有陰-非離子型乳化降粘劑。所述的陰-非離子型乳化降粘劑優選為聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段聚醚的磷酸酯鹽、硫酸酯鹽、羧酸鹽和磺酸鹽中的一種或幾種。聚醚的聚合度優選為3 90。所述聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段聚醚的起始劑優選為失水山梨醇羧酸酯、多乙烯多胺、烷基酚和脂肪醇中的一種或幾種。多乙烯多胺、烷基酚或脂肪醇的碳數優選為6 20。
所述稠油的50°C粘度優選大於500mPa · s,更優選大於IOOOOmPa · S。不論是一種原油，還是多種原油的混合物，只要粘度符合稠油的定義，均屬於本發明規定的稠油範圍。含鹽水的總離子濃度優選為100000 300000mg/L。含鹽水的用量優選為油水乳狀液體積的20% 30%。含鹽水中的陽離子可以是Na+、Mg2+、Al3+、Li+、K+、Ca+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co2+、Sn2+、Sb2+、Pb2+ 和 NH4+ 中的一種或幾種；陰離子可以是 Cl' Br' S2' SO32' SO42' NO3'H2PO4' HPO42' PO:和 SiO32-中的一種或幾種。所述的破乳劑優選為聚醚型破乳劑，包括但不限於以脂肪醇為起始劑的聚氧丙烯、聚氧乙烯嵌段聚醚，如SP169 ；·乙二胺為起始劑的聚氧丙烯、聚氧乙烯嵌段聚醚；丙二醇為起始劑的聚氧丙烯、聚氧乙烯嵌段聚醚，BP系列如BP169，BP199,BP2040, BE 系列，Y-270, N-22064 等；以丙三醇為起始劑的分支型聚氧丙烯、聚氧乙烯嵌段聚醚如GP315 ；以多乙烯多胺為起始劑的分支型聚氧丙烯、聚氧乙烯嵌段聚醚如AE系列，AE121，AE6952, AE1910, AE8051, AE7921, AE9901, AE10071, AP 系列，AP221, AP136, AP7041 等；以酚醛樹酯、酚胺樹酯為起始劑的分支型聚氧丙烯、聚氧乙烯嵌段聚醚，如F3111，AR36, AR46, TA1031, ST14 ；以甲苯二異氰酸酯為擴鏈劑的交聯型聚氧丙烯、聚氧乙烯嵌段聚醚，如BC01912，P0I2420, SD-903, M-501 等。以油水乳狀液的質量為基準，破乳劑的用量一般為50 300mg/L。破乳溫度一般為30 95°C。本發明適用於含有稠油和乳化降粘劑的油田採出液的破乳脫水，特別適用於含有特稠油、超稠油和陰-非離子型乳化降粘劑的油田採出液的破乳脫水。現有技術中，不論是直接處理乳化降粘開採工藝採出液，還是處理乳化降粘開採工藝採出液與其他開採工藝採出液的混合液，破乳脫水均比較困難，特別是原油浙青質、膠質含量較高和/或含有陰-非離子型乳化降粘劑的採出液，其破乳脫水更加困難。原因是採出液中的乳化降粘劑和/或浙青質、膠質，使油水乳狀液中分散的細小水滴難以聚集長大，造成油水分離後的中間乳化層加厚、油相含水量超標。現有技術中，通常採用增加破乳劑的用量和延長沉降時間的方法來應對這一難題，其效果並不理想。本發明通過向油水乳狀液中加入一定量的高離子濃度水，可以使油水兩相的分離更加徹底。
具體實施例方式實施例I稱取50°C粘度為560000mPa ·s的新疆塔河超稠原油100g，將O. 9g壬基酚嵌段聚醚羧酸酯(數均分子量1500)與40g水混合後，加入到上述稠油中，50°C下攪拌5分鐘後形成油包水乳狀液。在上述油水乳狀液中加入IOOppm破乳劑(型號BS-019，來源山東濱化集團有限責任公司)和20mL總離子濃度為30000mg/L的混合含鹽水並混合均勻，在95°C下沉降脫水，30min內油水分離，油水界面清晰，採用GB/T 8929-2006的方法測得油相的水含量 O. 3%。對比例I採用實施例I相同的方法進行試驗，不同的是破乳劑用量為200ppm，並且不使用高離子濃度水。60min後油水分離，油水界面不清晰，乳化層體積佔油相體積的5%，採用GB/T 8929-2006的方法測得油相的水含量3%。實施例2 稱取50°C粘度為53000mPa-s的新疆塔河混合稠油100g，將I. 2g十二烷醇聚氧乙烯醚硫酸酯鈉鹽(數均分子量400)與IOg水混合後，加入到上述稠油中，50°C下攪拌5分鐘後形成油包水乳狀液。在上述油水乳狀液中加入200ppm破乳劑(型號BC-019，來源山東濱化集團有限責任公司)和44mL總離子濃度為200000mg/L的混合含鹽水並混合均勻，在80°C下沉降脫水，30min內油水分離，油水界面清晰，採用GB/T 8929-2006的方法測得油相的水含量< 0.5%。對比例2採用實施例2相同的方法進行試驗，不同的是破乳劑用量為300ppm，並且不使用高離子濃度水。120min後油水仍未分離。對比例3採用實施例2相同的方法進行試驗，不同的是在油水乳狀液中加入200ppm破乳劑和44mL總離子濃度小於100mg/L的蒸餾水。60min後油水分離，油水界面不清晰，乳化層體積佔油相體積的3%，採用GB/T 8929-2006的方法測得油相的水含量2%。實施例3稱取50°C粘度為16280mPa · s的新疆塔河混合稠油100g，將0. Olg異辛基酚嵌段聚醚磷酸酯鈉鹽(數均分子量2000)，用20g水稀釋後加入到上述稠油中，50°C下攪拌5分鐘後形成油包水乳狀液。在上述油水乳狀液中加入50ppm破乳劑(型號BS-107，來源山東濱化集團有限責任公司)和24mL總離子濃度為250000mg/L的地層水並混合均勻，在50°C下沉降脫水，40min內油水分離，油水界面清晰，採用GB/T 8929-2006的方法測得油相的水含量< 0. 5%。對比例4採用實施例3相同的方法進行試驗，不同的是破乳劑用量為lOOppm，並且不使用高離子濃度水。120min後油水仍未分離。對比例5採用實施例3相同的方法進行試驗，不同的是在油水乳狀液中加入50ppm破乳劑和24mL總離子濃度小於100mg/L的蒸餾水。70min後油水分離，油水界面不清晰，乳化層體積佔油相體積的5%，採用GB/T 8929-2006的方法測得油相的水含量3%。實施例4稱取50°C粘度為780mPa · s的新疆塔河混合稠油100g，將0. Ig異辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉鹽(數均分子量600)，用7g水稀釋後加入到上述稠油中，50°C下攪拌5分鐘後形成油包水乳狀液。在上述油水乳狀液中加入80ppm破乳劑(型號SLD-7007，來源新疆福利精細化工廠)和36mL總離子濃度為220000mg/L的地層水並混合均勻，在30°C下沉降脫水，50min內油水分離，油水界面清晰，採用GB/T 8929-2006的方法測得油相的水含量< O. 5%。對比例6採用實施例4相同的方法進行試驗，不同的是破乳劑用量為160ppm，並且不使用高離子濃度水。120min後油水仍未分離。對比例7
採用實施例4相同的方法進行試驗，不同的是在油水乳狀液中加入80ppm破乳劑和36mL總離子濃度小於100mg/L的蒸餾水。120min後油水分離，油水界面不清晰，乳化層體積佔油相體積的8%，採用GB/T 8929-2006的方法測得油相的水含量5%。
權利要求
1.一種油水乳狀液的破乳脫水方法，包括將油水乳狀液與含鹽水和破乳劑混合，進行破乳脫水；含鹽水的總離子濃度為10000 300000mg/L，用量為油水乳狀液體積的10% 50% ;所述的油水乳狀液為稠油與水形成的油包水乳狀液，其中含有乳化降粘劑。
2.按照權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述油水乳狀液的含水量為5% 35%。
3.按照權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述的油水乳狀液中，乳化降粘劑含量為50ppm lOOOOppm。
4.按照權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述油水乳狀液中含有陰-非離子型乳化降粘劑。
5.按照權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述的陰-非離子型乳化降粘劑為聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段聚醚的磷酸酯鹽、硫酸酯鹽、羧酸鹽和磺酸鹽中的一種或幾種；所述聚醚的聚合度為3 90，所述聚醚的起始劑為失水山梨醇羧酸酯、多乙烯多胺、烷基酚和脂肪醇中的一種或幾種，所述多乙烯多胺、烷基酚或脂肪醇的碳數為6 20。
6.按照權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述稠油的50°C粘度大於500mPa· S。
7.按照權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述稠油的50°C粘度大於IOOOOmPa· S。
8.按照權利要求I所述的方法，其特徵在於，含鹽水的總離子濃度為100000 300000mg/L。
9.按照權利要求I所述的方法，其特徵在於，含鹽水的用量為油水乳狀液體積的20% 30%。
10.按照權利要求1、4或5所述的方法，其特徵在於，破乳劑為聚醚型破乳劑。
11.按照權利要求1、4或5所述的方法，其特徵在於，以油水乳狀液的質量為基準，破乳劑的用量為50 300mg/L。
12.按照權利要求1、4或5所述的方法，其特徵在於，破乳溫度為30 95°C。
全文摘要
本發明涉及一種油水乳狀液的破乳脫水方法，包括將油水乳狀液與含鹽水和破乳劑混合，進行破乳脫水；含鹽水的總離子濃度為10000～300000mg/L，用量為油水乳狀液體積的10％～50％；所述的油水乳狀液為稠油與水形成的油包水乳狀液，其中含有乳化降粘劑。本發明適用於含有稠油和乳化降粘劑的油田採出液的破乳脫水。
文檔編號C10G33/04GK102876358SQ201110196738
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者羅詠濤, 秦冰, 李本高 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院