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本文介绍了高乳化原油的组成、来源及在生产中的危害,针对高乳化原油中硫化亚铁颗粒的清洗剂的种类以及原油脱钙的研究现状。针对孤岛油田高乳化原油中由于金属铁、钙的存在致使高乳化原油破乳脱水困难的问题,分析了高乳化原油中铁、钙的分布,合成了新型的脱铁脱钙助剂,研制了原油破乳脱铁脱钙配方,实现破乳脱水的同时脱除原油中起乳化作用的胶态硫化亚铁和油溶性的铁、钙离子;从脱水率、水中含油量、油滴Zeta电位以及乳状液的微观状态等方面研究胶态硫化亚铁和油溶性的铁、钙离子对乳状液稳定性的影响:通过电导滴定法初步探讨了原油脱铁、脱钙机理。
本研究发现高乳化原油中的铁主要以有机酸铁和络合铁的形式存在,有机酸铁占50%~53%,络合铁占39%~46%;原油中的钙约57%以油溶性钙的形式存在;对于萃取的胶态硫化亚铁颗粒,从XRD的分析结果可以看出,其中的主要成分是陨硫铁(FeS)。在破乳温度为60℃、乳状液含水率50%,破乳剂BSE-238浓度为100mg·L-1,复合络合剂聚天冬氨酸与乙酸1:1复配总浓度为200mg·L-1,助剂HCl、NaCl及甲醇的浓度均为50mg·L-1,搅拌时间20min,配位剂作用时间为40min时的脱水脱铁效果最佳,脱水率为88.33%,脱铁率为40.91%,脱钙率为55.51%。胶态硫化亚铁颗粒和油溶性的铁、钙离子对乳状液稳定性影响实验发现,分别随着硫化亚铁、环烷酸铁和环烷酸钙浓度的增加,脱水率逐渐降低,水中含油量逐渐增加,脱出水中油滴Zeta电位的负值越来越大,油水乳状液中水滴的粒径越来越小,乳状液稳定性增加,脱水效果变差。在含环烷酸铁(或环烷酸钙)的乳状液中加入聚天冬氨酸,乳状液中水滴粒径增大。利用电导滴定法初步探讨了原油脱铁、脱钙机理。证明在脱金属剂与油混合的过程中,油中油溶性的铁钙与脱金属剂发生配位螯合反应生成了一种能溶于水的配位化合物。