海上油田典型化学药剂系统

破乳效果很差
用量大，效果差 有效果但破乳效率不 高，易受电解质影响 耐酸、碱、盐，原油 脱水效果明显提高， 用量大幅度降低
相对分子量高，破入 效果好，用量低，一 剂多效、环境友好
油田常用破乳剂



贝克休斯公司出品的破乳剂MDO86476。 油化公司出品各种改进型破乳剂。 破乳剂注入点优先选择在液相进入分离器之前为好，帮助液 相与破乳剂充分混合。
缓蚀剂
传统定义：金属和周围介质发生化学或电化学作用而导致的无谓的
消耗或破坏称为金属的腐蚀。
ISO的定义：金属与环境的物理—化学的相互作用，造成金属性能
的改变，导致金属、环境或由其构成的一部分技术体系功能的损坏。
腐蚀的分类：
从腐蚀形态分：全面腐蚀(均匀腐蚀或整体腐蚀)和局部腐蚀。 从腐蚀机理分：化学腐蚀和电化学腐蚀。 从腐蚀环境分：大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀和化学介质腐蚀。
破乳剂的发展
时序及用量（mg/l) 化学破乳剂种类 效果及特点
最初
20世纪20年代(1000) 20世纪30年代初 (1000) 1935年后 （100-500） 20世纪50- 60年代 （30-100） 20世纪70年代至今
沉降破乳法
烧碱、脂肪酸皂、环烷 酸皂及氧化煤油和柴油 石油磺酸盐型、磺酸钠 皂、氧化蓖麻油等 脂肪酸、脂肪醇、烷基 酚的聚氧乙烯醚 氧化乙烯氧化丙烯共聚 物等低分子非离子表面 活性剂应用 高分子非离子、阳离子 及阴离子表面活性剂的 应用，出现针对O/W的 反相破乳剂
阻垢剂对碳酸钙晶体生长的影响
加入阻垢剂的结垢情况
注水专用杀虫剂 给油田生产带来严重危害的细菌主要有三类：

①硫酸盐还原菌(SRB)；


②腐生菌(TGB)，又叫粘液形成菌；
③铁细菌（FB）。
注水专用杀虫剂
油管腐蚀穿孔
注水专用杀虫剂
增压泵出口腐蚀穿孔
注水专用杀虫剂
异养菌粘泥滋生
菌垢堵塞腐蚀
注水专用杀虫剂
破乳剂 什么是乳状液: 乳状液是一个多相分散非均相体系，其中至少有一种液体以 液珠的形式均匀地分散在一个与其不混溶的液体之中。液珠 的直径通常大于0.1μm（100nm,属于粗分散体系）。通常将 以小液珠形式存在的相称为分散相或内相，作为分散介质的 相称为连续相或外相。这种体系一般很不稳定，需加人第三 种物质——乳化剂，体系才会具有一定的稳定性。也就是说 ，稳定的乳状液至少由三部分组成：两种不相容的液体和乳 化剂。不相容的液体分别称为“水”和“油”，其中“水” 包括水和水溶液，“油’’为不溶于水的各类有机液体；乳 化剂 一般可分为四类：表面活性剂、高分子化合物、固体颗 粒 、 液 晶
海上油气田典型化学药剂系统
2011年04月
什么是化学药剂
化学药剂指对细菌有抑制作用的药剂
化学药剂系统简介
破乳剂
反相破乳剂
缓蚀剂 阻垢剂
注水专用脱氧剂
注水专用杀菌剂 注水专用絮凝剂
其他化学药剂简介
化学药剂注入系统 化学药剂使用需要注意的问题
破乳剂 破乳剂应用的必要性 原油需要破乳后外输：原油开采在世界经济中占有举足轻 重的地位，全世界每天大约生产860万吨原油，有近80%的 原油以乳状液形式存在，需进行破乳处理，方可进入集输 和加工工序。 如不加处理会带来一系列问题： 输送及贮存设备金属的腐蚀 降低原油质量和品质，影响原油加工 生产污水排海不达标，造成环境污染 部分生产污水未达标又回注地层，造成储层污染
第一步：水中离子结合形成溶解度很小的盐类分子。
Ca2++CO32-→CaCO3(aq)；Ca2++SO42-→CaSO4(aq) Ba2++SO42-→BaSO4(aq)；Sr2++SO42-→SrSO4(aq)
第二步：结晶作用，分子结合和排列形成微晶体，然后产 生晶粒化过程（形成新相）。
CaCO3(aq) →CaCO3(S)；CaSO4(aq) → CaSO4(S) BaSO4(aq) →BaSO4(S)；SrSO4(aq) → SrSO4(S)
，而水珠中又有小油珠
破乳剂
破乳剂 乳化物的转化：
在油田开采初期，油田采出液主要以w／o型乳状液存在，
随着油田的进一步开采，我国大部分油田已经进入高含水 期，油井采出液也由原来的以(w／o)型乳状液为主变为以 水包油(o／w)型乳状液为主。
破乳剂 破乳剂的机理： 化学破乳是近年来油田大量采用的破乳方法。它是向油 田乳状液中添加化学助剂，破坏其乳化状态，使油、水 分离成层。这类化学助剂称为破乳剂，一般是表面活性 剂或含有两亲结构的超高分子表面活性剂，可以在油水 界面吸附，替换原有成膜物质。另外破乳剂往往还具有 电性中和、吸附架桥作用。破乳剂在油水界面的“吸附 ”、“顶替”作用和对液珠的“絮集”、“聚并”作用 是化学方法破乳的主要机理，其关键是改变界面膜的特 性，降低油水界面膜的强度。
日益突出。水包油型破乳剂(国外称之为反相破乳剂)是
水包油乳状液的破乳剂。国内外从20世纪70年代末相继 开发出一系列表面活性剂、聚合物，用于O／W乳状液
的破乳及含油污水除油。
反相破乳剂
低分子电解质、醇类
表面活性剂
聚合物
复配型反相破乳剂


常用油化公司的TS-786型 注入在分离器水相出口与破乳剂搭配使用
原油减阻剂的作用是在原油长输管线中，降低原油流动阻力 原油减阻剂 ，以大分子结构的包裹蠕动形式减少摩擦阻力。（高分子聚 合物）
化学药剂注入系统
注入药剂 储罐
注入泵
化学药剂注入系统
选用什么泵合适呢？
探讨问题 思考问题
1、药剂注入浓度的问题； 2、药剂注入点的选择问题（逐个分析）； 3、药剂注入泵的问题（常见故障分析）； 4、新增药剂需要注意的问题（清水剂的案例）； 5、钡锶阻垢剂的现场案例分析（管汇结垢的案例）； 6、降凝剂的使用现场案例（外输泵的案例）； 7、海水粗过滤器的清洗大家觉得用什么药剂合适？
破乳剂 乳化物类型：
水包油型乳状液（O／W 型）：水为连续相，油为分散相 油包水型乳状液（ W／O）：油为连续相，水为分散相 多重乳状液：在这种乳状液体系内，分散相的液珠中还包含

有连续相液体的小液珠。
水包油包水型多重乳状液（W／O／W）：油分散在水相中，
而油滴中又有小水珠；
油包水包油型多重乳状液（O／W／O）：水分散在油相中
缓蚀剂
吸附膜机理: 吸附膜理论认为，某些缓蚀剂通过其分子或离子 在金属表面的物理吸附或化学吸附形成吸附保护 膜而抑制介质对金属的腐蚀。有的缓蚀剂分子或 离子与金属表面由于静电引力和分子间作用力而 发生物理吸附。另一些缓蚀剂可以与金属表面形 成配位键而发生化学吸附。缓蚀剂以其亲水基团 吸附与金属表面，疏水基远离金属表面，形成吸 附层把金属活性中心覆盖，阻止介质对金属的侵 蚀。此类缓蚀剂主要是有机缓蚀剂。
阻垢剂——结垢图片
冷却水系统换热器内的污垢沉积图片
阻垢剂——结垢类型1
垢的类别 无杂质 CaCO3 含MgCO3
表观形状 致密的白色细粉状 细碎的菱形结晶 溶解慢
溶解性 易溶于酸且产生大量气泡 易溶于4%HCl且产生气泡，剩余物为不 溶性的褐色或黑色物体 粉末在酸性中溶解慢，无气泡，残液用 BaCl2试验为阳性 常温下基本不溶于盐酸，加热后褐色物 溶解使酸液变黄，剩下的白色物不溶解
缓蚀剂——油田常见腐蚀特点


PH值较低，易腐蚀； 伴生硫酸盐还原菌（SRB）腐蚀； CO2、H2S等腐 蚀性气体； 伴生甲酸、环烷酸和石油磺酸等腐蚀性有机物； 温度较高（40-100℃）； 系统基本无氧，极易产生 油水混合介质。
缓蚀剂————
FeS
坚硬易碎的致密黑色物 在盐酸中缓慢溶解，放出H2S气体，酸液 变黄
阻垢剂——结垢成因1
垢的类型
CaCO3垢 CaSO4垢 Ba(Sr)SO4垢 Fe垢 硅铝垢
成因
物理条件改变，使水中Ca(HCO3)2分解所致 回注水与地层水不相容 回注水与地层水不相容 酸性腐蚀及细菌腐蚀 三元复合驱油技术
阻垢剂——结垢成因2
5.诱发注水井管线局部腐蚀。结垢会诱发注水井管线发生垢下局部腐蚀，从而 导致注水管线漏失频繁，严重的甚至可使注水井管线穿孔，造成破坏性事故 。
6.使油水井和注水系统的免修期缩短，维修费用增加，造成巨大经济损失，影 响油田产能建设。
阻垢剂——结垢图片
油田注水井下工具结垢图片
阻垢剂——结垢图片
油田注水管线的结垢图片
按杀生机制
氧化型杀生剂 如：Cl2、Br2、NaClO、氯氨、ClO2、氯化 异氰尿酸、卤代海因等 非氧化型杀生剂 如：氯酚类，季铵盐类、有机硫化物等
注水专用脱氧剂+絮凝剂配合使用
其他化学药剂简介
原油降凝剂
原油降凝剂的作用是降低原油粘度，使原油在开采和运输过 程中，减少阻力，增产增效 。（改性聚羧酸酯 ）
(1)醇类聚醚破乳剂 (2)多乙烯多胺嵌段聚醚破乳剂 (3)酚醛树脂系列破乳剂 (4)含硅破乳剂 (5)其他破乳剂 包括酚胺树脂类、聚磷酸酯、丙烯酸聚合 物，高分子量破乳剂等。
反相破乳剂

目前，世界许多油田都进入了二次采油、三次采油阶段 ，注水的普遍应用以及蒸汽驱油、各种化学驱油等强化 采油技术的广反应用，酸化、压裂、堵水、调剖等多种 增产措施的实施，油田采出液中水包油(O／W)乳状液的 比重越来越大，O／W乳化程度更加严重；随着油田开 发，油田采出液中O／W乳状液的破乳、含油污水问题
混有氧化铁或 致密的黑色或褐色固 硫化铁 体 无杂质 致密的长针状结晶， 浅色
CaSO4
混有腐蚀物或 致密的褐色物 氧化物
阻垢剂——结垢类型2
垢的类别 无杂质 BaSO4 SrSO4 混有腐蚀 物或氧化 铁等