残酸对原油脱水的影响及处理

1残酸对原油脱水的影响及处理酸化解堵是油田增产的有效措施之一。针对不同的地质条件有不同的酸化解堵体系。包括常规盐酸、土酸、低伤害酸、潜在酸等，措施有效率可保持在80％以上，但酸化解堵后的残液返排进入系统后，影响分离器脱水，因为残留酸中的H将激活稠油中环烷酸，增加乳化剂替换油水界面的难度加大，影响了化学脱水的进行，造成原油破乳的困难，脱水系统紊乱，使排液费用增大，降低了措施产量核实的准确性，废液处理难度增大，造成环境污染，为此，通过研究原油脱水的影响，确定在排液过程中加入溶液，并添加针对性较强的破乳剂，以便使进入系统内的乳状液pH值控制在可脱水范围内，从而保证脱水系统中油含水符合系统要求，满足油田需要。1试验部分1.1原料及实验油样预处理稠油，取自冀东油田GI08-5井非稠油，取自冀东油田GI04-5Pg井土酸，15％的盐酸+4％氢氟酸I水；残酸取25g岩屑加入500mL上酸，放置60℃烘箱中反应16b，取上清液配pH值1～7的水溶液，配制用水为GI04-5区块采出水，岩屑取G206-4井岩心，粉碎，清洗，烘干，称至恒垂；破乳剂HG-41、JL-21、PFA-31、JA-10和PR-02,冀东油田提供；破乳剂SP169和低温2＃，大庆油田油化助剂中试厂生产，氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水、盐酸和氢氟酸等，均为分析纯。除去稠油或非稠油中的游离水，放入60℃恒温水浴锅中加热20～30min，用玻璃棒充分搅拌，使桶壁上的结晶完全溶解在油相中。1.2主要仪器高速搅拌器，分析天平，电子控温水浴锅，原油含水率测定仪，比色管与脱水管等。22结果与讨论2.1盐酸对不同原油脱水效果的影响取一定体积的盐酸溶液，稀释制得pH＝0溶液，取pH＝0溶液25mL，稀释至250Ml,制得Ph=1溶液，依次逐级稀释至pH＝6，以水作空白，然后分别在不同pH值水溶液中加入稠油和非稠油，以2800r/min搅拌10min，作脱水实验，破乳剂加入量为100mg/L，脱水温度为50℃，隔一定时间测量其脱水量，观察脱出水的颜色，实验数据见表1。表1盐酸溶液与原油混合后的脱水量盐酸+非稠油盐酸+稠油PH不同时间t/min的脱水量mL脱出水不同时间t/min的脱水量mL脱出水153060120颜色153060120颜色1.04122033水黄251825水黄2.05142132水黄481827水黄3.06162434水清4102028水黄4.06162635水清5112128水黄5.06172735水清6152631水黄6.07182938水清7202838水清空白9183039水清8212938水清由表1可知，盐酸的存在使原油脱水发生困难，特别是在稠油中，脱水效率明显降低，随着氢离子浓度的降低，影响作用降低，原因是由于酸的存在激活了稠油中存在的环烷酸，增加乳化剂数量，使乳化膜强度加大，从而使破乳剂替换油水界面的难度加大，造成原油脱水速度慢，脱水率低，脱出水中含油多，脱出水颜色发黄。2.2土酸对不同原油脱水效果的影响取一定体积的土酸溶液，实验方法同2.1实验数据见表23表二土酸溶液与原油混合后的脱水量PH土酸+非稠油土酸+稠油不同时间t/min的脱水量.mL脱出水不同时间t/min的脱水量.mL脱出水153060120颜色153060120颜色1.0491522水黄13811水黑2.04101523水黄25812水黑3.05121825水黄25812水黑4.06131826浅黄35812水黑5.06142028浅黄361419水黄6.011182432水清8152124浅黄空白12212933水清12182529水清由表2可知，土酸对原油脱水影响比盐酸更大，特别是影响更大，脱出水颜色发黑，有大量底渣存在采出水中含有大量的高价离子，如Ca2+、Mg2+等，与土酸中的氢氟酸反应，产生沉淀，沉定与稠油包裹在一起，使脱出水中含油量增加，脱出水颜色发黑。2.3残酸对不同原油脱水效果的影响取一定体积的残酸溶液，实验方法同2.1实验数据见表3表3残酸与原油混合后的脱水量PH盐酸+非稠油盐酸+稠油不同时间t/min的脱水量，mL脱出水不同时间t/min的脱水量，mL脱出水153060120颜色153060120颜色1.01126水黑1367水黑2.023813水黑14711水黑3.032815水黑15913水黑4.0351216水黑25915水黑5.0581419水清271616水黄6.0591521水清451618水清空白16202325水清14182123水清从表3可以看出，残酸存在下的原油体系脱水难度更大，主要表现在，脱水速度减慢，水色不清，过渡带加长，并且水下有絮状物，这证明残酸成分更复杂，不仅有酸对乳状液的影响，还存在反应后的颗粒的影响，颗粒的存在可4以增加液膜的强度，提高乳状液的稳定性，使原油破乳脱水更加困难。2.4碱剂的筛选在实验中，使用氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氨水作为酸化残液的中和用药剂，选择G1085井的稠油，主要考察使用碱剂脱水效果、成本、安全方面的因素，破乳剂加入量为100mg/L,脱水温度为60℃，隔一定时间测量其脱水量，观察脱出水的颜色，实验数据见表4表4碱剂对稠油乳状液脱水的影响碱剂名称不同时间t/min的脱水量.mL脱出水安全153060120颜色氢氧化钠25518水黑强碱碳酸氢钠581218水清弱碱碳酸钠691219水清弱碱氨水57915水清易挥发3现场实验由表4可以看出，从脱水性能。安全性以及成本方面考虑，氢氧化钠是一种强碱，对人体皮肤具有很强的腐蚀作用，氨水具有挥发性，不宜作为脱水用的碱剂，碳酸氢钠的碳酸钠脱水效果相同，故实验选取碳酸钠作为碱剂2.5破乳剂的筛选对破乳剂的筛选原则，能够降低油水界面张力，改变采出液中固体颗粒的润湿性，降低油水乳状液中的界面能的试剂，以便在一定条件下有利于残酸乳状液的破乳脱水，选择G108-5井的稠油，实验方法实验数据见表5，由表5可以看出HG-41和低温具有较好的破乳能力，脱出的水量多，脱出的水颜色清，油水过渡带明显，故可以作为单井使用的破乳剂。表5破乳剂对稠油乳状液脱水的影响药剂名称不同时间t/min的脱水量.mL脱出水颜色过渡带cm153060120HG-415122426水清1JL-214101723水清2PFA314141824水黄3TA-103121822水清2PQ-02151119水黄6低温2＃5122325水清1SP1696122124水清2531G104-5P9井G104-5P9井是G104-5区块西部单层水平井，酸化后，在采出液中每天增加低温2#破乳剂50kg，连续3天，之后每天增加20kg，4天后恢复正常，在井口采用比例泵加入碱和低温2#破乳剂（破乳剂：碱：水＝15：100：2000）的溶液，使溶液的pH值保持6～8，同时观察高一联1＃系统脱水情况，不影响分离器脱水，不同时间下的含水率见表6，由表6可知，对于非稠油，加入碱和低温2＃破乳剂可以快速地满足原油脱水的需要，从加药的第2天开始，系统脱水非常稳定，含水率能够稳定在2.0％以下。3.2G108-5井G108-5井属于稠油井，酸化后，每天增加低温2＃破乳剂100kg，在井口采用比例泵加入碱和低温2＃破乳剂（破乳剂：碱：水＝30：100：2000）的溶液，保证溶液的pH值保持5～8，同时观察高一联2＃系统脱水情况，不影响分水器脱水，不同时间下的含水率见表6。表6高一联1＃和2＃系统的含水率（质量分数）r/d1#含水率/％2＃含水率/％12.95.821.84.331.83.241.72.451.11.560.61.871.61.881.21.291.31.6101.11.7可见，在加药的前4天，系统的含水率较高，从加药的第5天开始，系统脱水非常稳定，含水率能够稳定在质量分数2.0％以下，从现场结果可以看出，采用加碱中和方法可以满足采出的原油直接进入系统，脱水系统中油含水始终保持在允许范围内（质量分数小于2.0％）采用返排液增加低温2＃破乳剂和6碱的方法可以使酸化残夜直接进入系统，不影响高一联化学脱水。4结论（1）盐酸、土酸、残酸的存在使原油脱水发生困难，特别是在稠油中，脱水效率大大降低，对原油脱水的影响次序残酸土酸盐酸。尤其是残酸，是酸液中掺杂了其他的固体颗粒，影响作用更大。（2）对酸性原油的脱水处理，可以选碳酸钠作为碱剂，选HG41和低温2＃作破乳剂，脱水率高，脱出的颜色清，油水过渡带明显。（3）2口井的现场试验，采用比例泵加入碱剂和低温2＃破乳剂（破乳剂：碱剂：水＝15～30：100：2000）的溶液，保证溶剂的pH值保持6～8，原油的含水率低于质量分数2.0％，满足现场原油脱水的质量指标。