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化工理
正交实验法优选原油破乳剂的研究与应用王晓宁刘志明（中石化西北油田分公司塔河采油三厂，新疆轮台841604)
2013年第10期
摘要：针对塔河油田日前稠油采出液粘度大、密度大、破乳脱水国难及破乳剂用量大等问题，本文通过对破乳效果影响因素及目前破乳脱水现状进行分析，创新性的将正交实验法运用于破乳剂室内研究筛选，找出最佳破乳条件。将该条件投用于现场，联合站破乳剂加药浓度垦著降低，脱水效果明显提高，正交实验法为优化破乳剂加注浓度开降了新途径。
关键调：桐油；破乳剂；正交实验法；脱水效果
油田开采过程中,由于原油与地层水存在剧烈的拉伸、剪切、搅拌等作用,采出液多以W/0型乳状液形式存在。原油中的天
塔河油田地层储量深，原油高含胶质、沥青质和石蜡，采出原油油性较差，其中26%的沥青质油井中含沥青质高达50%以上，平均含蜡10%-25%。胶质、青质、蜡这些物质在原油中形成界面膜热稳定性强，机碱强度高，乳状液自身稳定性好，给原油破乳脱水带来很大围难；采出原油密度高、粘度大，大部分原油密度介于0.92-1.1g/cm3之间，属重质原油；粘度介于1500-200000mPa.s之间，属超油。高密度、粘度导致原油摩擦阻力大。阻止了水滴之间相互碰撞聚结，减缓水珠下沉的速度，造成原油破乳脱水围难[1]。目前，常用的稠油破乳方法主要有三大类：物理法，化学法和生物法。物理法初期成本高,耗电耗热高,破乳不彻底；生物法因生物菌种筛选和培养围难而不占优势,化学法因其破乳彻底、见效快、成本低,得到广泛使用[2]
一破乳效果影响固素 1.1原油乳状液性质
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然乳化剂胶质、沥青质吸附在油水界面上形成稳定的界面膜；其次，石蜡晶粒及许多不溶性固体颗粒吸附在界面膜上使界面膜更加稳定。其乳状液的界面膜耐热性强，机械强度高，乳状液稳
定性好，很难实现彻底破乳脱水[3]。 1.2破乳刻的性能
破乳剂的性能对原油破乳脱水有很重要的影响,Bansbach[4] 认为理想的破乳剂应具有较强的表面活性，且表面活性要高于油水界面上乳化剂分子的表面活性，这样就可以吸附到油水界面，从而取代原来的乳化剂分子；其次要有良好的润湿性,吸附在固体粒子表面时，可以改变它们的润湿性能，使界面膜的强度降低；另外还要有足够的累凝能力和较好的聚结效果等。目前对調油破乳效果较好的破乳剂主要有线性,支型结构的高分子聚合物[5],支链型破乳剂比线型破乳剂具有更好的亲水能力、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，因而支链型破乳剂用量较少且整体破乳
效果比线型破乳效果好。 1.3外界条件
温度影响原油乳状液的破乳，温度升高，有些固体颗粒脱离油水界面，降低了界面膜的机械强度，使乳状液稳定性降低。此外，还增加油水分子的动能，降低乳状液的粘度，增加液滴间的相互碰撞次数，有利于水珠的聚结沉降。其次，高压电场对乳状液的破坏也是很有效的。通常水分散相都有一定的矿化度，在电场作用下，每一滴水珠中的阴阳离子沿电场方向分布于两极，使无数水珠由球形变为散榄形且定向排列，相邻水珠在电场力的作用下逐渐拉长、接触、聚结成大的水珠沉降，从而破坏了乳状液的稳定性[6]。
二.破轧脱水现状
目前塔河油田联合站原油处理工艺全部为化学脱水，即使用原油酸乳剂进行破乳，再利用沉降罐的重力作用与油水密度的差异进行油水分离。日处理液量10000吨，破乳剂加药浓度 160mg/L，日加药量1.6吨，形成费用1.76万元，处理成本较高。由于联合站处理油性较差，现场使用破乳剂脱水率只能达到