一種水包油型原油乳狀液的破乳方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于原油開采特別是三次采油中采出液的處理技術(shù)，具體涉及一種常溫下 快速破壞原油中水包油型乳狀液的破乳方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在原油的生產(chǎn)加工的過程中都面臨這一個重要環(huán)節(jié)，即油水乳狀液的脫水處理， 又稱為破乳。原油開采的過程中，油水乳狀液經(jīng)過噴油嘴和集輸管道的機(jī)械混合后，極易形 成穩(wěn)定的乳狀液。原油乳狀液會大大增加儲運負(fù)擔(dān)和降低輸油管線的壽命。另外，在原油煉 制的過程中，由于水中含有大量無機(jī)鹽，常常會導(dǎo)致催化劑的中毒和蒸餾設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。 因此，原油進(jìn)入煉制之前必須進(jìn)行破乳脫水處理。
[0003] 油水乳狀液之所以能夠穩(wěn)定存在，主要是因為原油中浙青質(zhì)、膠質(zhì)和有機(jī)酸等極 性物質(zhì)在油水界面形成了牢固的交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的保護(hù)膜。保護(hù)膜的存在，使液滴之間無法 進(jìn)行聚集分層，因此破壞油水乳狀液穩(wěn)定性的關(guān)鍵在于破壞油水界面保護(hù)膜。
[0004] 在油氣田開發(fā)的過程中，一次采油和二次采油采出液主要為油包水型乳狀液，采 用電一化學(xué)聯(lián)合破乳的方式即能實現(xiàn)油水分離。目前，我國各大油田相繼進(jìn)入高含水開發(fā) 階段。三次采油技術(shù)被廣泛使用，油田采出液多為水包油型乳狀液或者復(fù)雜的復(fù)合型乳狀 液。這種采出液含有大量的水而導(dǎo)致常規(guī)方法的失效。具體來說，這種乳狀液進(jìn)入電脫水 器中易破壞電場，造成跳閘，連續(xù)生產(chǎn)難以順利進(jìn)行。因此，急需研發(fā)出高效快速處理水包 油型乳狀液的破乳方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種對原油開采特別是三次采油中采出液具有良好破乳效 果的破乳方法。
[0006] -種水包油型原油乳狀液的破乳方法，其特征在于該方法采用氧化石墨烯作為破 乳劑，在常溫下對水包油型原油乳狀液進(jìn)行脫水處理。
[0007] 本發(fā)明采用少量的氧化石墨烯即可強(qiáng)烈地破壞油水界面的保護(hù)膜，從而使油水乳 狀液的穩(wěn)定性下降，經(jīng)充分震蕩，油滴之間通過碰撞而迅速聚集，與水快速分離，并懸浮于 水面，從而實現(xiàn)了油水分離的目的。
[0008] -種水包油型原油乳狀液的破乳方法，其特征在于該方法包括以下步驟： A、 將氧化石墨配制成懸浮液，并充分超聲分散，獲得氧化石墨烯破乳劑； B、 將氧化石墨烯分散液加入到水包油型原油乳狀液中，加入量為lmg/L~200mg/L，攪拌 均勻，靜置后進(jìn)行油水分離。
[0009] 本發(fā)明所述的1公斤氧化石墨烯破乳劑能夠處理水包油型原油乳狀液15-30噸。 [0010] 本發(fā)明所述的水包油型原油乳狀液中的含水量為80-99. 5%。
[0011] 我們具體的破乳實驗參照中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5797-93《水 包油乳狀液破乳劑使用性能評定方法(瓶試法)》進(jìn)行測試。參考中華人民共和國石油天然 氣標(biāo)準(zhǔn)SY/T5329-2012《碎屑巖油注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》定量測定出脫出水的含 油量。
[0012] 本發(fā)明水包油型原油乳狀液破乳方法中采用氧化石墨烯作為破乳劑。一般情況 下，水溶性破乳劑分散液濃度越高，帶入乳狀液中的水量越少。然而，配制破乳劑分散液濃 度時要兼顧氧化石墨烯的分散程度。破乳劑的用量可以根據(jù)乳狀液中的含油量和脫出水的 指標(biāo)要求確定或通過破乳劑濃度優(yōu)化實驗確定。一般來說，水包油型乳狀液中含油量越高， 脫出水的含油量越低，所需破乳劑的量越大。必須指出的是，當(dāng)氧化石墨烯的劑量超過最佳 使用范圍時，脫出水的清潔度和含油量將受到影響。原因在于氧化石墨烯本身為黃褐色，并 且在破乳的過程中吸附了油中的部分化合物。破乳后，過量的氧化石墨烯懸浮在水相中使 得水相呈黃色，脫出水的含油量也比最佳劑量范圍時略高。油水分層時，靜置時間為5分鐘 ~2小時。
[0013] 該方法處理水包油型乳狀液具有以下優(yōu)點： 1、本發(fā)明水包油乳狀液的脫油率大于96%。上浮的油相含水量低，易于后續(xù)處理。脫出 水含油量低，脫出水基本達(dá)到三級排放標(biāo)準(zhǔn)和回注標(biāo)準(zhǔn)。
[0014] 2、本發(fā)明的破乳劑為氧化石墨烯分散液。此破乳劑的性質(zhì)穩(wěn)定，無毒無害。原料 廉價易得，制備方法簡單、成熟。破乳后，破乳劑可以通過簡單過濾方法進(jìn)行回收再利用。
[0015] 3、使用本發(fā)明的方法處理原油乳狀液，對溫度依賴程度低。測試均在常溫下進(jìn)行， 且效果良好。對于高于常溫的工作條件下，破乳效果更佳。
[0016] 4、采用此方法對水包油型原油乳狀液進(jìn)行脫水處理，脫水效率高、破乳時間短。乳 狀液在短短幾分鐘內(nèi)即可迅速破乳。且靜置時間越長，脫出水質(zhì)越好。
[0017] 5、采用此方法處理水包油型乳狀液，普適性強(qiáng)，廣泛適用于普通水包油型的原油 乳狀液和重質(zhì)原油水包油型乳狀液。
[0018] 本發(fā)明能夠用于石油工業(yè)中高含水量的油水乳狀液的脫水處理。
【具體實施方式】
[0019] 為了更直觀、準(zhǔn)確理解本發(fā)明所述的方法及此方法的優(yōu)越性，下面將通過具體的 實例予以說明。但是本發(fā)明并不局限于下面的實施例。
[0020] 實施例1 : 用去離子水配制濃度為2mg/mL的氧化石墨懸浮液，超聲分散90分鐘以上，以獲得氧 化石墨烯分散液，待用。
[0021] 分別將40g塔里木盆地原油和360g去離子水置于塑料容器中。油水混合液通過 高剪切乳化機(jī)在28000rpm條件下分散3min，以獲得均勻分散的含油量為10%的水包油型原 油乳狀液。取破乳試劑瓶若干支，并依次編號。在破乳試劑瓶中分別加入等量的乳狀液，在 室溫條件下，靜直30min。
[0022] 將不同體積的氧化石墨烯分散液加入到破乳試劑瓶中震蕩均勻、靜置，觀察并記 錄水相、油相及界面狀況。
[0023] 靜置60min后，參照SY/T5329-2012所述的標(biāo)準(zhǔn)分析方法，采用煤油為萃取溶劑測 定脫出水中的含油量并計算脫油率。
[0024] 加入破乳劑的劑量及破乳實驗結(jié)果詳見表1。
【主權(quán)項】
1. 一種水包油型原油乳狀液的破乳方法，其特征在于該方法采用氧化石墨烯作為破乳 劑，在常溫下對水包油型原油乳狀液進(jìn)行脫水處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法包括以下步驟： A、 將氧化石墨配制成懸浮液，并充分超聲分散，獲得氧化石墨烯破乳劑； B、 將氧化石墨烯分散液加入到水包油型原油乳狀液中，加入量為lmg/L~200mg/L，攪拌 均勻，靜置后進(jìn)行油水分離。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于1公斤氧化石墨烯破乳劑處理水包油型 原油乳狀液15-30噸。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于水包油型原油乳狀液中的含水量為 80-99. 5%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水包油型原油乳狀液的破乳方法。該方法采用氧化石墨烯作為破乳劑，在常溫下對水包油型原油乳狀液進(jìn)行脫水處理。水包油乳狀液的脫油率大于96%，能夠用于石油工業(yè)中高含水量的油水乳狀液的脫水處理。
【IPC分類】C10G33-06
【公開號】CN104877706
【申請?zhí)枴緾N201410068677
【發(fā)明人】任嗣利, 劉娟
【申請人】中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2014年2月27日