大庆油田近年来开展的三元(碱、表面活性剂、聚合物)复合驱矿场实验取得了比水驱和聚合物驱分别提高采收率17%～20%和10%的良好效果,同时采出液中残留的碱、表面活性剂和聚合物也导致油水乳化程度加大,增加了采出液地面处理和除油的难度。作者采用室内配制的模拟三元复合驱采出水研究了残留驱油剂含量对大庆油田三元复合驱采出水稳定性的影响规律,以模拟采出水为介质研制了一种针对大庆油田三元复合驱采出水的反相破乳剂,并测试了该反相破乳剂对模拟三元复合驱采出水和实际三元复合驱采出水的除油效果。

　　1实验

　　1.1材料

　　油样:大庆油田有限责任公司第一采油厂中一联合站外输净化原油〔ｗ(H2O)<0 5%〕;水样:根据油井采出液游离水水质分析数据配制的人工水样,其配方为:ｗ(NaCl)=0.1995%;ｗ(NaHCO3)=0.3024%;ｗ(Na2CO3)=0.0171%;ｗ(Na2SO4)=0.0001%;ｗ(CaCl2)=0.0002%;ｗ(MgCl2·6H2O)=0.0007%。碱:氢氧化钠,分析纯;表面活性剂:ORS-41,主要成分为磺酸盐表面活性剂,由美国Witco公司生产;聚合物:法国SNF公司生产的一种部分水解聚丙烯酰胺,相对分子质量为300万,水解度30%;破乳剂:金陵石化二厂、荆沙石油化工厂和西安石油化工厂生产的破乳剂工业品。

　　1.2模拟采出水配制及稳定性测试

　　油水分离特性测试中使用的三元复合驱采出水为室内配制的模拟采出水,初始ρ(油)=5000mg/Ｌ,其中驱油剂加量分别为:NaOH0、400、800、1200mg/L,表面活性剂ORS-410、200、400mg/L,聚合物0、200、400mg/Ｌ。

　　模拟采出水配制和稳定性测试步骤:在容量为500mL的广口瓶中配制聚合物和表面活性剂含量均为1000mg/L的水样200ｇ;向广口瓶中加入200ｇ油样后放入45℃水浴中恒温60ｍｉｎ;将广口瓶中的油样和水样用瑞士KINEMATICA公司生产的PT3000型均化仪,在20000ｒ/min的转速下乳化5min制得ｗ(油)=50%的油珠母液(平均油珠粒径为2. 97μｍ,油珠粒径分布为0.1～10μm);在容量为150mL的配方瓶中配制含有一定量碱、表面活性剂和聚合物的水样99ｇ;向配方瓶中的水样中加入前面制备的油珠母液1ｇ后手振20次制得ρ(油)=5000mg/Ｌ的模拟采出水;将配方瓶中制备的模拟采出水倒入容量为500mL的分液漏斗中,在温度设定为45℃的空气浴中静置沉降120min后从分液漏斗的底部放出约20ｇ水样,按石油行业标准SY5329—94中的方法测定水样中的含油量。

　　1.3反相破乳剂除油性能评价

　　反相破乳剂破乳效果评价步骤为:在容量为150mL的配方瓶中加入100g按“1.2”中方法配制的ρ(油)=1500mg/Ｌ的模拟采出水或现场实际采出水;加入ｗ(破乳剂)=1%的药液0.2ｇ,用手振荡20次后放入温度为45℃的水浴中静置沉降,定时用注射器从配方瓶底部抽取约20ｇ水样测定其中的含油量。

　　2结果与讨论

　　2.1三元复合驱采出水的稳定性

　　模拟三元复合驱采出水的稳定性测试结果见表1。

　　表1三元复合驱采出水的稳定性

　　    由表1可见,碱、表面活性剂和聚合物对三元复合驱采出水的稳定性均有显著的影响。单独有碱存在时,ρ(碱)<800mg/Ｌ时,采出水的稳定性随碱含量的增大而增强,当ρ(碱)=800mg/Ｌ时采出水的稳定性最强,而当ρ(碱)>800mg/Ｌ时采出水的稳定性随碱含量的增高而降低;单独有表面活性剂存在时,表面活性剂的浓度对采出水的稳定性无显著影响;单独有聚合物存在时,ρ(聚合物)<200mg/Ｌ时采出水的稳定性随聚合物含量的增加而降低,当ρ(聚合物)=200mg/Ｌ时采出水的稳定性降至最低,碱和表面活性剂共同存在时,表面活性剂使得ρ(碱)=800ｍｇ/Ｌ附近的采出水稳定性增强而使ρ(碱)=1200ｍｇ/Ｌ附近的采出水的稳定性降低;碱和聚合物共同存在时,碱和聚合物对采出水稳定性的影响无明显的交互作用;聚合物和表面活性剂共同存在时,表面活性剂使得采出水的稳定性增强;在所研究的驱油剂含量范围内,三元复合驱采出水的稳定性比聚合物驱采出水的稳定性强,与水驱采出水相比,部分驱油剂含量区域内采出水的稳定性增强,而其他驱油剂含量区域内采出水的稳定性则有所下降;采出水中残留的表面活性剂对油珠之间的聚并有阻碍作用,低含量的碱对油珠之间的聚并有阻碍作用,当碱含量增加到一定值时,碱对油珠之间聚并的阻碍作用则逐渐降低,低含量的聚合物对油珠之间的聚并有促进作用。

　　2.2三元复合驱采出水反相破乳剂单剂筛选和复配

　　根据模拟三元复合驱采出水稳定性的测试结果,以碱、表面活性剂和聚合物质量浓度均为400mg/L,初始ρ(油)=1500mg/L的模拟采出水为介质进行了三元复合驱采出水反相破乳剂的单剂筛选和复配。从20余种破乳剂产品中选出2个除油效果较好单剂进行复配实验。单剂和复配配方对模拟采出水的除油效果见表2。由表2可见,除油效果最好的配方为FM-3。

　　表2三元复合驱采出水反相破乳剂配方筛选

　　2.3三元复合驱采出水反相破乳剂适应性评价

　　2.3.1模拟采出水反相破乳剂评价

　　根据表1中模拟三元复合驱采出水稳定性测试结果,选择ρ(聚合物)=400ｍｇ/Ｌ,初始ρ(油)=1500mg/Ｌ的模拟采出水考察不同碱和表面活性剂加量条件下药剂FM-3的除油效果,测试结果见表3。

　　表3三元复合驱采出水反相破乳剂ＦＭ-3的除油效果

　　    从表3可见,反相破乳剂FM-3在不同碱和表面活性剂组合下均有良好的除油效果,其除油效果随表面活性剂含量的增加而略有降低。

　　2.3.2实际三元复合驱采出水反相破乳剂评价

　　反相破乳剂现场评价中,所用的实际三元复合驱采出水为大庆油田有限责任公司第一采油厂北1-6-Ｐ36井产出的游离水,其初始ρ(油)=540mg/Ｌ,其主要水质数据见表4,反相破乳剂除油效果见表5。

　　表4北1-6-Ｐ36井游离水水质数据

　　    从表5可见,反相破乳剂FM-3对低碱和表面活性剂含量的三元复合驱采出水具有良好的除油效果。