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近年来,国内很多油田的开采逐渐进入中后期,原油采出量下降,含水率升高,因此在采油过程中常常添加一些酸化液,降粘剂等化学药剂来提高采出量。这些化学药剂与采出液中天然乳化剂,如胶质、沥青质等混合后附着在油水界面膜上形成表面张力很强W/O、O/W等型乳状液,称之为酸化油,增加了后续脱水的难度。这些沉积的原油经常由于脱水难而无法得到及时处理,容易变成老化油,处理难度加大,不但产生安全隐患,而且造成了资源浪费。因此,酸化油及老化油的脱水处理成为油田不得不面对的一个难题。随着国内外原油价格节节攀升,酸化油及老化油的回收处理对于企业来说就显得具有非常高的经济价值。 本实验以新疆塔河油田酸化油和老化油为研究对象,利用实验室脱水设备开展了化学破乳、超声破乳以及电脱水实验。通过破乳剂初评实验,单因素实验,正交实验和对比实验主要考察了温度、频率、电压、停留时间等因素对两种油样脱水效果的影响大小,并且在一定程度上优化了工艺条件。 对于老化油,破乳剂SX-S1效果较好,脱后含水率为4.94%;超声最优工艺条件是20kHz条件下,温度80℃,超声辐照时间4min,电压200V,老化油含水率降至1.2%;40kHz条件下,温度80℃,超声辐照时间6min,电压250V,老化油含水率降至2.04%;温度是影响老化油脱水效果程度最大的因素;20kHz脱水效果要好过40kHz;超声20kHz条件下破乳剂最佳用量300mg/l;对比实验可知超声联合破乳剂效果最佳,脱后含水率降至0.88%,含水率低于1%。 对于酸化油,破乳剂SX-S7效果较好,脱后含水率为4.76%,破乳剂复配效果一般;超声最优工艺条件是20kHz条件下,温度80℃,超声辐照时间8min,电压200V,酸化油含水率为6.25%;40kHz条件下,温度80℃,超声辐照时间8min,电压250V,含水率为6.84%;温度对酸化油脱水影响程度最大,其次分别是电压,辐照时间;总体上来看,超声对酸化油的脱水效果欠佳,脱后含水率仍然较高。超声20kHz条件下破乳剂最佳用量600mg/l;对比实验可知超声联合破乳实验效果相对较好,脱后含水率降至3.47%;酸化油静态电脱水最佳工艺条件为电压8kV,频率4kHz,温度110℃,脉宽比70%,停留时间90min,酸化油的含水率降至0.55%,小于1%;各因素的影响程度排列次序为:温度>电压>频率>脉宽比;将静态电脱水优化后的工艺条件进行动态放大实验验证,脱后含水率可降至0.59%,结果达标。动态结果验证了静态最佳工艺条件的准确性。 综上,针对老化油的处理可采用超声、破乳剂协同破乳脱水的方法,针对酸化油则可单独使用电脱法脱水,均可将两种油样的含水率降至1%以内。