新型高效破乳剂的技术研究与应用_王涛

聚醚型破乳剂的合成及改性方法

摘要：介绍了聚醚型原油破乳剂的合成方法，通过改头、换尾、加骨、扩链、接枝、交联和复配等改性技术合成新的聚醚型破乳剂，根据目前原油破乳剂的合成和应用情况，提出了原油破乳剂研发过程中亟待解决的问题。

关键词：原油乳状液破乳机理破乳方法

聚醚是利用分子中含有活泼氢的化合物作为起始剂，与环氧乙烷、环氧丙烷发生聚合反应得到的一类嵌段共聚物，是一类典型的两亲高分子表面活性剂。聚醚的结构有着丰富的可设计性，如合成中可以控制各链段的长度、EO 百分含量、起始剂与 PO 的比例等。以聚醚型破乳剂为代表的非离子型破乳剂是目前油田应用最为广泛的原油破乳剂，近年来，聚醚型破乳剂的研究有了长足的进步，本文介绍了聚醚型原油破乳剂的合成及改性方法，并提出了目前原油破乳剂研发过程中亟待解决的问题。

一、聚醚型破乳剂的发展历程

20 世纪 40 年代以后，聚醚型非离子表面活性剂逐渐被用于原油破乳，合成了以低分子聚醚型表面活性剂为主的油包水（W/O）型原油破乳剂，使聚醚型表面活性剂的研究发展到一个新的阶段；1954 年，美国 Wyandotte 公司报道合成了 Pluronic（以丙二醇为起始剂）和 Tetronic（以乙二胺为起始剂）两种嵌段聚醚；1959 年，Witro chemical 公司开发了直链脂肪醇聚氧乙烯醚。60 年代初美国、日本、西欧等发达国家对聚醚表面活性剂的反应机理、合成方法进行了深入研究，为它的发展奠定了基础。此后，各种高性能的聚醚表面活性剂相继被开发出来，广泛应用于石油、石化等工业领域。20世纪60 年代以后，随着采油技术的全面提高，开采出的原油乳状液脱稳难度加大，要求设计和合成新型原油破乳剂以满足生产的需要，于是开发了以高分子聚醚型表面活性剂为主的W/O 型原油破乳剂。这些破乳剂的优点是用量少、破乳效果好。

二、聚醚型破乳剂的合成与改性

聚醚型破乳剂的合成过程简述如下：起始剂和一种环氧化物（如PO 或EO ）在催化剂作用下，加成聚合后，再加入另一种环氧化物加成聚合生成嵌段共聚物。在传统聚醚型破乳剂的基础上进行改性是破乳剂的主要合成手段，其研究的方法主要有：“改头、换尾、加骨、扩链、接枝、交联、复配”等。

一种原油乳化液破乳剂的研究与应用

第39 6期2020 6 月石油化工应用PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATIONVol.39 No.6June. 2020

!种原油乳化液破乳剂的研究与应用

毕岩滨！，林超2(1.中海油能源发展装备技术有限公司，天津300452;2冲海石油(中国)有限公司天津分公司，天津300452)

摘要:原油在生产井中采出过程中，往往以乳化液的形式出现。由于原油的乳化，给石油开采、输送和炼制工作带来了许多困难。但是乳化液的治理难度比较大，目前暂时并没有特别有效的治理方法。其中，我国渤海区域内渤中34-2/4油田集输过程中乳化液高达4 %,造成油水处理难度增大。针对渤中34-2/4油田的具体情况，此文通过改变制备破乳剂的起始剂种类、起始剂量、m(EO)/ m(P0)等因素，最终研发出一种新型的破乳剂YH-15,并成功现场应用，最终大幅度降低渤中34-2/4油田外输原油中乳化液含量，对于后续指导原油乳化液的处理具有重大意义。关键词：乳化液;破乳剂；乳化;破乳;起始剂中图分类号:TE624.1 文献标识码:A 文章编号：1673-5285(2020 )06-0084-05D01:10.3969/j.issn.1673-5285.2020.06.019

Study and application of an effective demulsifier for

treating crude oil emulsion

BI Yanbin1,LIN Chao2(OOC EnerTech Equipment Technology Co. ,Ltd., Tianjin 300452, China;

2.Tianjin Branch of CNOOC Co. ,Ltd., Tianjin 300452, China)

Abstract ：In the process of crude oil recovery in production wells, it often appears in the

高性能破乳剂的研制及在魏岗油田的应用

扛科技２０１　２年第３期　石油地质　

高性能破乳剂的研制及在魏岗油田的应用　

刘显华　唐小斌　

河南石油勘探局双河社区飞亚项目部应用化工厂４７４７８０河南桐柏　

摘要原油破乳技术是油气开采过程中油水分离的重要环节。魏岗油田原油的舍蜡量为４６．２７％一一４７．３１％．凝固点为４５　０～５（１．４　

℃，胶质沥青质含量为１２．８％～１３．３％　常规破乳剂对于这种高蜡、高凝、高胶质沥青质石蜡基型原油的脱水效果不佳。研究中，采用　瓶试法在６Ｉ】℃试验温度下，通过对２５组破乳剂破乳性能的综合评价，９群及２１＃破乳荆的破乳效果最佳。同时，优选出的破乳剂与其他　

水处理剂配伍性较好，现场应用前景巨大。　

关键词破乳剂舍蜡原油魏岗油田　

随着国民经济的快速稳定增长，我国石油资源供需紧张的问题日　

益显著。由于我国的石油工业生产已基本跨入开发中后期阶段，原油　

采出时的含水率普遍在８０％以上，甚至高达９０％。原油高含水的特　

性导致其产出状态通常为油一水乳状液的形式。因此，原油如果不及　

时脱水，会增加泵、管线和贮罐的储运的负担，引起金属表面腐蚀和　

结垢，降低管线的使用寿命；而排放的水中含油不仅会造成环境污染　

和原油浪费，同时在原油加工过程中易导致催化剂中毒和高温蒸馏设　

备的严重腐蚀　。因此，无论从经济角度还是从环境保护角度，均　

需对原油进行破乳脱水和污水除油。　

魏岗油田位于南阳凹陷西南部地区，属断鼻一断块状构造，含油　

面积为３１．５ｋｍ　，资源量逾９０００万吨，是河南油田的三大主力油田之　

一。同时，魏岗油田原油物性主要表现为高蜡（含蜡量为４ｓ　１％～　

４８（）％）、高凝固点（凝固点４６．０～４７．（）℃）、低硫、低粘的特征，　

属高凝油油藏。这种高蜡与高凝固点特性，使得魏岗地区的原油在加　

入破乳剂后，仍存在较厚的乳化层，严重影响了原油的脱水效果。因　

此，通过大量现场实验，针对魏岗油田原油高蜡、高凝固点的特征，　

筛选出高性能的原油破乳剂，对于有效提高魏岗油田原油采收率，促　

一种高效破乳剂的合成

张中洋娄世松

（辽宁石油化工大学石油化工学院，抚顺，110003）

摘要以聚醚类破乳剂为原料，丙烯酸为扩链剂，过氧化苯甲酰为引发剂，盐酸为酯化催化剂，二甲苯为溶剂，进行聚合酯化反应，合成出新型高效破乳剂。实验应用此方法对丙三醇为起始剂的聚醚SLD-2072进行了改性合成研究，考察诸因素对产物破乳性能的影响。试验表明，当单体质量比为（聚醚：丙烯酸）10：1，丙烯酸用量为5g，引发剂用量为1g,聚合温度为80℃，聚合反应时间为8h,酯化温度为160℃，原油破乳效果最佳。在破乳剂加量在100ppm时，新型破乳剂对辛三外输油、孤二外输油及孤三井排油的脱水率分别达到95﹪、93%及89%，出水速度快，油水界清。此方法达到了生产一种高效广普破乳剂的目的。

关键词破乳剂改性嵌段聚醚不饱和酸酯化∕聚合破乳脱水

1 概述

原油乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一。目前石油工业最常用的原油破乳方法是在原油中加入破乳剂。随着油田原油开采程度的不断加深，挖掘油田产能的增产措施使用频率也越来越高，油井采出液的组成及性质也在发生不断的变化。近年来随着原油开采进入中后期,原油中胶质、沥青质含量增加,使得原油乳状液更加稳定，加上采油技术的不断开发和应用,大量的表面活性剂用来驱油,使原油的组成变得更加复杂,油田采出的原油含水含盐量逐年增加，由一次采油阶段的油包水(W/O)乳状液逐渐转化为二次采油后期和三次采油阶段的水包油(O/W)乳状液,从而加大了原油破乳脱水的困难。各油田为了解决高含水原油破乳脱水、稠油破乳、脱出污水含油率高等难题,先后研究应用了各种类型的破乳剂产品，尤其是高分子破乳剂。在石油开采和集输用化学品中,破乳剂用量最大,所以它的研究应用引起了广泛的重视[1]。

为了提高破乳效率，不断的研制新的破乳剂，现在已由原来的低分子破乳剂发展到高分子甚至超高分子破乳剂。高分子破乳剂具有破乳能力强、破乳速度快、用量比少，破乳温度低的优点，成为当今破乳剂发展的主要方向，丙烯酸改性破乳剂是一种超高分子破乳剂。超高分子量的破乳剂具有用量低，破乳效率高,对各种原油乳状液适应性广等特点[2]。

有机硅改性破乳剂的研制与应用

第２　８卷　第３期　

２Ｏ１５年６月　石油化工高等学校学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＰＥＴＲ０ＣＨＥＭｌＣＡＬ　ＵＮ１ＶＥＲＳＩＴｌＥＳ　ＶＯ１．２　８　ＮＯ．３　

Ｊｕｎ．２０１５　

文章编号：１００６—３９６Ｘ（２０１５）０３—００２７—０５　

有机硅改性破乳剂的研制与应用　

王洪国　，　高　婧　，　廖克俭　，　常雅晶　，　马梦瑶　，　吴　桐　

（１．辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺１１３００１；２．中国石油天然气集团公司抚顺石化分公司，辽宁抚顺１１３００４）　

摘要：针对实验室配制的克拉玛依原油乳状液，研制出低温高效的有机硅改性聚醚破乳剂，通过单因素实　

验确定适宜合成条件为：含氢硅油质量分数为１．０　，催化剂质量分数为Ｏ．４　，缩合反应温度８Ｏ℃，反应时间２　ｈ。　应用红外光谱法比较改性前后破乳剂官能团的特征峰，分析物质结构所发生的变化，验证反应获得了目标产物。考　察其对克拉玛依三次采油、辽河油田老化油、辽河曙光原油、大庆原油的破乳脱水性能，结果表明，对克拉玛依三次　

采油脱水效果最好，其脱水率达８７．５　，三次采油两相分离明显，界面清晰。现场用破乳剂、有机硅改性破乳剂脱出　水电导率分别为４　９６０、７　０１０　ｓ／ｃｍ。有机硅改性破乳剂脱水效果好于现场用破乳剂。　关键词：　三次采油；破乳剂；有机硅改性；　聚醚类；脱水率　

中图分类号：ＴＥ６５　文献标志码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—３９６Ｘ．２０１５．０３．００６　

Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｓｉｌｉｃｏｎｅ　

Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ　Ｄｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ　

Ｗａｎｇ　Ｈｏｎｇｇｕｏ　，Ｇａｏ　Ｊｉｎｇ　，Ｌｉａｏ　Ｋｅｊｉａｎ　，Ｃｈａｎｇ　Ｙａｊｉｎｇ　，Ｍａ　Ｍｅｎｇｙａｏ　，Ｗｕ　Ｔｏｎｇ　

（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｓｈｉｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｓｈｕｎ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１３００１，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｆｕｓｈｕｎ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｕｓｈｕｎ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１３００４，Ｃｈｉｎａ）　

低温破乳剂的研究及应用

2019年08

月油田管理

杆的运行装置，利用电加热产生的热能，对油管内的原油进行加热处理，提高了油流的温度，避免稠油中的胶质和沥青质凝结，影响到油井的产量。电加热抽油杆系统必须保证电能的顺利连接，形成闭合的回路，通过电阻的功能，放出大量的热量，保持井筒内的抽油杆的高温状态，将井筒内的油流加热，实现热力采油的效果。2.3提高空心抽油杆热力采油生产效率的措施

稠油的粘度高，其中的胶质和沥青质的含量高，油流的阻力大，为了提高稠油井的生产能力，应用空心抽油杆的热力采油技术措施，不断提高稠油井的生产效率，满足稠油油藏生产的技术要求。通过对抽油杆的杆体内穿入电缆，与抽油杆本身形成闭合回路，同时保证绝缘效果，在抽油杆壁面产生热能，在空心抽油杆上下往复运行的过程中，将井筒内油管内的油流加温，实现了热力采油的状态。为了提高热力采油的生产效率，对空心抽油杆热力采油技术进行了分析，供应足够的电能，并对电缆的供电情况实施变频调速处理，保持井筒内的温度恒定，避免消耗过高的电能，而导致稠油油田开发的成本增加。优化电加热抽油杆的加热设备，提高设备的安全运行效率。避免由于电加热设备的故障，而引起井筒温度的下降，影响到热力采油生产效率的提高。智能变频电源的选择和应用，达到节能降耗的技术要求。空心抽油杆的材质满足加热系统的要求，同时选择和应用最佳的电缆系统，保证电能的传递，热能的持续和平稳，是提高空心抽油杆热力采油系统效率的关键。空心抽油杆热力采油生产过程中，采取的电源给电缆供电的加热方式，促使空心抽油杆表面产生集肤效应，促使空心抽油杆作为热源，散发热能，使与抽油杆接触的油流的温度升高，降低稠油的粘度。空心抽油杆作为电和热转换的主体，电能的转换效率比较高，与热水循环的加热方式对比，具有突出的优越性。空心抽油杆产生的热能为生产油管提供所需的热量，保持井筒内的油流温度，有效地预防井筒结蜡。自控温伴热电缆的选择和应用，能够实时调整空心抽油杆的温度，促使电加热系统达到最佳的节能的效果，保持空心抽油杆热力采油的经济性。自控能力促使油管不会过度发热，保证抽油杆和油管的使用寿命，为保持稠油油藏长期稳定的生产状态，提供保证措施。3结语

高效破乳剂的开发及应用

【摘要】新开发的高效破乳剂NW—20—4是以含有多活泼基团的星形聚合物为起始剂，其与PO之比为1：200～220，制得亲油头，亲油头：EO：PO：EO=3：3：1：1制得支链型四嵌段聚醚，再与SP169（脂肪醇EO/PO双嵌段聚醚）在乙醇中混配，得到复配的高效破乳剂NW—20—4。详述了合成过程。在75℃下，加药量60～250mg/L，用于含水23%的塔河油田采油二厂的混合原油室内脱水时，NW—20—4的效果优于现场使用的KXDN，脱水率平均提高19.3%，且脱水速度快，界面整齐，污水含油少，水质清。在塔河油田塔二联现场对比实验中，在原工艺条件下，加药量由原来的250mg/L降为120mg/L，脱水效果良好，净化油含水≤0.5%，且工艺操作参数运行平稳。

【关键词】破乳剂支链型破乳剂复配破乳剂合成四嵌段聚醚

新疆塔河油田采油二厂是以稠油油藏为主的奥陶系碳酸盐油藏，具有原油密度和原油粘度横向差异大，原油密度在0.8249～1.0075 g/cm3 之间，既有轻质油，又有中质油和重质油，综合含水在23 % 左右，其中稠油产量约占总产量的60 %

以上，且稠油的胶质、沥青质含量〉30 %，由于以上原油经管道输送混合在一起，使采出原油乳化稳定性增强，进一步加大了该区块原油的破乳脱水难度。针对这一情况，我们研制了新型高效原油破乳剂NW—20—4，其特点是用量少，脱水速度快，破乳能力强，脱出的污水清等特点，在新疆塔河油田采油二厂联合站得到了良好的应用效果。

1 NW—20—4 破乳剂的研制1.1 开发思路

破乳剂分子的结构可分为线型和支链型两种。高分支破乳剂具有较好的亲水能力、润湿性能和渗透效应，可以迅速达到油水界面，在油水界面占有的表面积大于线型破乳剂分子，因而用量少，破乳效果好。星形聚合物是典型的支链型破乳剂，1ppm的用量能使O/W型原油乳状液完全破乳。同时，复配是开发高效原油破乳剂的有效方法，可利用表面活性剂的协同效应复配出许多新型高效破乳剂。根据这一思路，新开发的高效破乳剂NW—20—4，就是通过以下途径制得：首先要合成一种新型的含有多活泼基团的星形聚合物作为起始剂，再通过与PO、EO嵌段聚合，得到合适嵌段结构的支链型破乳剂，然后再与国内常用的破乳剂SP169（脂肪醇EO/PO双嵌段聚醚）复配而成。

新型低温破乳剂KD-25的研制及应用

油田管理222 | 2018年9月检测方法(瓶试法)，评价低温破乳剂的脱水效果并与常规破乳剂对比。原油初始含水:39.8%;原油实验量:50ml;脱水温度:35℃;破乳剂加药浓度:200mg/l。表1 不同型号破乳剂脱水效果的对比

破乳剂型号不同时间脱水量，ml油水界面情况脱出水质15min30min45min60minb-19101617.518.519界面齐水色微浑KD-25181919.519.5界面齐水色请实验表明:针对姬14原油，破乳剂投加浓度200mg/l，低温破乳剂KD-25在60min脱水率为98%，优于姬14站常规用破乳剂，且脱水速度要快于常规破乳剂。3 现场试验

试验前，姬14站采用常规破乳剂脱水，加药浓度为200-210ppm，加药后的含水原油进入加热炉加热至42-45℃后，进入三相分离器进行油气水分离，分离后的原油温度保持在40-42℃，然后经沉降罐和净化罐后外输，外输原油温度为38℃，外输原油含水≤0.8%。1 原油物性分析

姬14原油集输站原油含水57%，标准密度0.8425g/cm3，50℃下动力粘度4.65mPa.s，胶质含量6.84%，蜡含量7.07%，凝固点为18℃。20℃原油粘度比30℃增加了一倍以上。2 低温破乳剂D-25的研制及性能评价

2.1 主要药品与设备主要药品:硅氧烷，工业品;甲苯，工业品;聚醚破乳剂，工业品;丙烯酸、氢氧化钠，分析纯。主要设备:FCH5000型高压反应釜，真空装置，温度控制器。2.2 非离子型改性聚醚破乳剂的合成将定量的聚醚破乳剂单体、丙烯酸等依次加入高压反应釜中密闭搅拌、升温至80℃并调节PH至6-7，恒温数小时，然后加入催化剂并密闭搅拌、升温至140℃并在负压下恒温数小时，反应结束后，用NaOH溶液将PH调至中性，得到棕红色粘稠液体即为新型破乳剂。2.3 KD-25破乳能评价实验实验方法:依据SY/T 5281-2000原油破乳剂使用性能新型低温破乳剂KD-25的研制及应用

原油预处理中的脱盐、脱水的探讨

原油中的水、无机盐以及机械杂质可能加速设备腐蚀，导致催化剂失活，堵塞管道，从而有很大的危害，影响后续加工的稳定性，本文对了解脱盐脱水原理、应用及其运行时影响的因素进行探讨。

引言................................................................................................................................ 2

1.原油含盐含水的危害................................................................................................. 2

1.1.影响塔的正常操作........................................................................................... 2

1.2.增加能量消耗................................................................................................... 2

1.3.腐蚀设备........................................................................................................... 2

1.4.影响二次加工原料质量................................................................................... 3

2.原油脱盐、脱水的原理............................................................................................. 3

环保型生物破乳剂的研究及应用

・４４・２００７年ｌ２月　油气田环境保护　综述　

环保型生物破乳剂的研究及应用　

缪永霞　易绍金　

（长江大学化学与环境工程学院）　

摘要原油破乳的研究是当今国内外油田开采和运输的重要环节之一，目前主要应用的破乳剂是化学破　

乳剂，但它存在技术、．经济以及环保方面的不足。文章针对生物破乳剂的性能，简述了生物破乳剂的作用机理、　

影响因素、发展背景及应用情况，指出该技术高效环保，发展前景良好。　

关键词　化学破乳剂　生物破乳剂　微生物破乳　

０弓Ｉ言．　

原油在开采过程中会逐渐形成比较稳定的乳状　

液，输出前必须进行破乳脱水处理，否则会对后续的　

工作及相应的设备带来不良影响。目前我国油田原油　

的破乳脱水技术有离心、加热、电脱水和添加化学破　

乳剂等，其中主要应用的是添加化学破乳剂。但这些　

化学破乳剂的适应性差、选择性强、用量大、成本高、　

效果不佳，易使油中含水量过高或水中含油量过高，　

还会带来二次污染。　

近年来原油生物破乳剂作为一种环保型破乳剂　

受到了国内外的普遍重视，它既可减少油田开采后续　

工作的负担，又可有效的防止二次污染。　

１原油生物破乳剂的研究　

１．１原油生物破乳剂的作用机理　

原油生物破乳剂是一种由天然微生物菌体经筛　

选、驯化、发酵等生化处理过程制成的生物制品ｎ　。　

它利用微生物细胞本身或其代谢过程、代谢产物，破　

坏油水界面的乳化膜　，降低油水界面的表面张力，　

破坏乳状液的稳定性　，以实现原油破乳。其作用机　

理主要有三种：微生物细胞破乳：代谢过程产生具有　

表面活性的物质破乳；代谢过程破乳。微生物胞体的　

椭球形状和细胞的表面活性都是衡量破乳剂能否作　

用的关键指标。通常只要细胞保持完整，其表面的活　

性基团就具有破乳活性，就可起到破乳作用。　

当细胞表面被原油乳状液的非连续相（液滴）充　

分润湿，但又不是完全润湿时，细菌细胞就会在连续　

相和非连续相的界面上占据一个平衡位置，其一半以　上浸入非连续相之中　。在破乳过程中，由于细胞尺　