本發(fā)明涉及一種適合高含水率重質(zhì)原油乳狀液的破乳劑，屬于原油生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常情況下，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量高、原油密度較大的原油稱為重質(zhì)原油。原油中的膠質(zhì)瀝青質(zhì)是天然的表面活性劑，在原油乳狀液的穩(wěn)定性中起主要作用，與膠質(zhì)相比，瀝青質(zhì)所含的芳香羥基和芳香碳-碳雙鍵較多，相對分子質(zhì)量較大，粘度高，在油水界面形成的膜強(qiáng)度高，極易形成非常穩(wěn)定的乳狀液；同時重質(zhì)原油油水密度差較小，原油聚結(jié)絮凝能力明顯較弱，長期以來，重質(zhì)原油在破乳脫水工藝上多存在投藥量大、脫水溫度高、脫水時間長等缺點(diǎn)，在當(dāng)下油價低迷的市場環(huán)境下，嚴(yán)重阻礙了該類油田的持續(xù)開發(fā)。
我國目前生產(chǎn)應(yīng)用的破乳劑以非離子聚醚為主，主要是基于不同起始劑下的環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物，部分專利再通過“改頭，換尾，加骨，交聯(lián)”等手段對傳統(tǒng)破乳劑進(jìn)行改性，這類藥劑對常規(guī)原油有著較好的破乳性能，但是對重質(zhì)原油，仍然存在著破乳不徹底、破乳速度慢等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于高含水重質(zhì)原油乳狀液的破乳劑，該破乳劑能在現(xiàn)有嵌段聚醚破乳劑的基礎(chǔ)上引進(jìn)陽離子聚合物組分，有效提高原油聚結(jié)絮凝能力，極大的改善了現(xiàn)有破乳劑對重質(zhì)原油破乳速度慢，對原油工藝處理設(shè)備要求高的問題。該破乳劑的制備方法簡單，便于工業(yè)化生產(chǎn)，尤其適用于含水率超過60％以上的高含水率重質(zhì)原油乳狀液的油水分離。
本發(fā)明具體通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
一種適合高含水重質(zhì)原油乳狀液的破乳劑，主要由聚醚類表面活性劑，陽離子聚合物及醇類溶劑組成，其中各組分的質(zhì)量百分含量如下：
所述聚醚類表面活性劑的含量為有效含量的20-60重量％；
所述陽離子聚合物的含量為有效含量的5-40重量％；
所述醇類有機(jī)溶劑的含量為有效含量的5-40重量％；
所述的聚醚類表面活性劑以常規(guī)的多元醇為起始劑的聚氧乙烯eo(-ch2ch2o-)與聚氧丙烯po(-ch2ch2(ch3)o-)的兩嵌段或多嵌段聚醚；陽離子聚合物為有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷線型聚季銨鹽。所述的醇類溶劑為下列中的一種或多種：甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選所述的聚醚類表面活性劑的含量為有效含量的40-60重量％；所述陽離子聚合物的含量為有效含量的10-25重量％；所述醇類有機(jī)溶劑的含量為有效含量的10-30重量％。
在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步優(yōu)選所述的聚氧乙烯鏈段與聚氧丙烯鏈段的重量比為2-5:1。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選所述的有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷線型聚季銨鹽的粘度為200-6000mpa.s，陽離子度為：2-10mmol/g。
本發(fā)明還提供了一種利用上述的破乳劑在高含水重質(zhì)原油乳狀液中的用途，其中所述高含水重質(zhì)原油乳狀液含水率應(yīng)大于60％，密度在934-1000kg/cm3。
本發(fā)明所述的用途，所述的破乳劑的優(yōu)選用量為50-250ppm，進(jìn)一步優(yōu)選用量為100-150ppm。
本發(fā)明提供的破乳劑采用具有協(xié)同增效作用的聚醚類表面活性劑和低分子陽離子聚合物為組分。該聚醚表面活性劑是多元醇為起始劑，具有親油親水多向性，易于快速分散到油水界面，破壞油水界面強(qiáng)度，另一方面陽離子聚合物壓縮油滴表面雙電層，促進(jìn)油相聚結(jié)絮凝，加快油水分離速度，因此，本發(fā)明破乳劑對重質(zhì)原油乳狀液具有良好的破乳效果，與目前常用的破乳劑相比，可明顯降低破乳劑在破乳處理過程中的用量，并大大減少了原油乳狀液的油水分離時間。
具體實施方式
本發(fā)明一種適合高含水重質(zhì)原油乳狀液的破乳劑，主要由20-60重量％的聚醚類表面活性劑，5-40重量％陽離子聚合物及5-40重量％醇類溶劑組成，所述的聚醚類表面活性劑以常規(guī)的多元醇為起始劑的聚氧乙烯eo(-ch2ch2o-)與聚氧丙烯po(-ch2ch2(ch3)o-)的兩嵌段或多嵌段聚醚。
聚醚類表面活性劑的分子量可以為5000-25000，優(yōu)選為10000-15000，形成聚醚過程中用作起始劑的多元醇為各種常規(guī)的醇類物質(zhì)，如丙二醇、丙三醇，十八醇及新戊二醇中的至少一種。
陽離子聚合物為有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷線型聚季銨鹽，形成陽離子聚合物的有機(jī)胺為各種常規(guī)的有機(jī)胺，例如可以是三甲胺、三乙胺、十二烷基叔胺，二甲胺、二乙胺，二丁胺中的至少一種。
所述的醇類溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇中的一種或多種。
本發(fā)明所提供的破乳劑以水調(diào)節(jié)有效含量，配成40-70wt％的溶液
本發(fā)明提供了一種針對高含水率重質(zhì)原油的破乳方法，該方法包括用本發(fā)明提供的破乳劑對高含水率重質(zhì)原油的破乳處理。
上述高含水重質(zhì)原油乳液應(yīng)具有如下特征：
(1)含水率>60％；
(2)原油物性應(yīng)屬于重質(zhì)油范疇：原油粘度應(yīng)在100-10000mpa.s；
原油密度應(yīng)在934—1000kg/cm3；原油餾分分析中，大于500℃的餾分組成范圍應(yīng)在35％—70％。
所述破乳劑的用量根據(jù)原油乳狀液的不同，可以為50-250ppm，優(yōu)選為100-150ppm；
本發(fā)明提供的破乳劑對高含水率原油的破乳處理，組分聚醚類表面活性劑與陽離子聚合物具有協(xié)同增效作用。在目前常見的原油處理工藝中，其藥劑加注點(diǎn)應(yīng)為原油一級分離器進(jìn)口管線上，區(qū)別于現(xiàn)在陽離子聚合物通常加注在油田污水處理工藝上。兩種組分的協(xié)同增效作用大大降低了藥劑總用量，原油乳狀液破乳后，脫水率更高，油水界面更清晰。
所述的破乳處理對操作溫度沒有明確的限定，可根據(jù)油田的現(xiàn)有工藝參數(shù)進(jìn)行瓶試篩選評價，處理溫度變化，藥劑用量略有不同。
以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1
本實施例用于說明本發(fā)明破乳劑和高含水率重質(zhì)原油的破乳方法。
(1)破乳劑的制備
將60重量份的聚醚類表面活性劑(分子量14400，eo/po的質(zhì)量比為2，起始劑為十八醇)、30重量份的陽離子聚合物(粘度：3000mpa.s，陽離子度為：6mmol/g，有機(jī)胺為二乙胺)和10重量份的甲醇均勻混合，用水配成有效含量為50％的溶液，制得破乳劑成品a1。
(2)破乳處理
以渤海某油田的原油乳狀液的進(jìn)行瓶試評價試驗，同時與該油田在用破乳劑b1的破乳效果進(jìn)行對比。該油田原油乳狀液含水率為78％，密度為940kg/cm3，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量共38％，大于500℃的餾分組成占比44％。油田現(xiàn)場僅加一種破乳劑b1，加藥點(diǎn)位置在原油一級分離器進(jìn)口管線上。
瓶試評價法參照中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/t5281-2000《原油破乳劑使用性能檢測方法(瓶試法)》及中國海洋石油總公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)q/hs2020-2004。評價溫度75℃(油田現(xiàn)場操作溫度)。
具體實驗步驟為：
將準(zhǔn)備好的原油乳狀液樣品倒入脫水試瓶管中，水浴加熱，至溫度恒定后繼續(xù)恒溫15min。用注射器向脫水試管中注入一定量的破乳劑，旋緊瓶蓋后，將脫水試管顛倒2-5次，緩慢松動瓶塞放氣后，重新旋緊瓶塞，用手工方式直接振蕩。左手振蕩100次后，緩慢松動瓶塞放氣后，重新旋緊瓶塞。再換右手振蕩100次，充分混合均勻后，松動瓶塞，并重新將脫水試管置于恒溫水浴中靜置沉降。
記錄不同時間的脫出水量，30min(原油一級分離器的停留時間)后，觀察記錄污水顏色和油水界面狀況。實驗結(jié)果如表1所示。
表1原油的破乳實驗結(jié)果
以上結(jié)果表明，本發(fā)明的原油破乳劑a1針對該油田在現(xiàn)場溫度下具有良好的破乳性能，在用量為120mg/l時最終脫水率即可達(dá)到80％，略優(yōu)于在用破乳劑b1加藥濃度200mg/l時的破乳效果，a1的的用量為200mg/l時，最終脫水率可達(dá)90％，油水界面及水色質(zhì)量都明顯優(yōu)于b1的破乳效果。
實施例2
(1)破乳劑的制備
將60重量份的聚醚類表面活性劑(分子量19700，eo/po的質(zhì)量比為4，起始劑為丙三醇)、30重量份的陽離子聚合物(粘度為：1600mpa.s，陽離子度為：5mmol/g，有機(jī)胺為十二烷基叔胺)和10重量份的甲醇均勻混合，用水配成有效含量為50％的溶液，制得破乳劑成品a2。
(2)破乳處理
以新疆某油田的原油乳狀液進(jìn)行瓶試評價試驗，同時與該油田在用藥劑的破乳效果進(jìn)行對比。該油田原油乳狀液含水率為85％，密度為950kg/cm3，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量共33％，大于500℃的餾分組成占比47％。
油田現(xiàn)場原油一級分離器前分別加注破乳劑b2及反相破乳劑c2兩種藥劑，加藥濃度分別為：b2-150ppm，c2-90ppm。
評價方法參照實施例1的步驟，不同的是本發(fā)明的破乳劑和現(xiàn)場在用的兩種藥劑配合使用的破乳效果進(jìn)行對比，評價溫度為82℃(油田現(xiàn)場操作溫度)，破乳劑脫水時間為45min(原油一級分離器的停留時間)，實驗結(jié)果如表2所示。
表2原油的破乳實驗結(jié)果
以上結(jié)果表明，本發(fā)明的破乳劑針對該油田在現(xiàn)場溫度下具有良好的破乳性能，加藥濃度均為150mg/l時，最終脫水率可達(dá)92％，其破乳效果明顯優(yōu)于現(xiàn)場在用藥劑的破乳效果。
實施例3
(1)破乳劑的制備
將45重量份的聚醚類表面活性劑(分子量10800，eo/po的質(zhì)量比為2.7，起始劑為丙三醇)、40重量份的陽離子聚合物(粘度為：2980mpa.s，陽離子度為：3mmol/g，有機(jī)胺為十二烷基叔胺)和15重量份的異丙醇均勻混合，用水配成有效含量為50％的溶液，制得破乳劑成品a3。
(3)破乳處理
以國外某油田的原油乳狀液進(jìn)行瓶試評價試驗，同時與該油田在用藥劑的破乳效果進(jìn)行對比。該油田原油乳狀液含水率為94％，密度為990kg/cm3，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量共40％，大于500℃的餾分組成占比52％。
油田現(xiàn)場原油一級分離器前分別加注破乳劑b3及破乳劑c3兩種藥劑，加藥濃度分別為：b3-180ppm，c3-60ppm。
評價方法參照實施例1的步驟，不同的是本發(fā)明的破乳劑和現(xiàn)場在用的兩種藥劑配合使用的破乳效果進(jìn)行對比，評價溫度為74℃(油田現(xiàn)場操作溫度)，破乳劑脫水時間為50min(原油一級分離器的停留時間)，實驗結(jié)果如表3所示。
表3原油的破乳實驗結(jié)果
以上結(jié)果表明，本發(fā)明的破乳劑針對該油田在現(xiàn)場溫度下具有良好的破乳性能，加藥濃度均為150mg/l時，最終脫水率可達(dá)90％，脫水速度略好于油田在用藥劑的油水分離速度，下層水質(zhì)量相當(dāng)。同等效果下，a3藥劑用藥量明顯低于在用破乳劑的總用量。