高效稠油消泡劑的研制與應用

引言

孤島原油中瀝青質､膠質含量高,油､氣､水三相分離器脫氣效果較差,加之注聚采出液中的聚合物殘留成分的進入,原油泡沫細小,消泡困難,容易冒罐這一問題多年來一直未得到解決｡2000年針對這一課題進行了調研,并取得了突破性的進展｡根據(jù)泡沫特性,對國內(nèi)外30余種消泡劑[1]進行了室內(nèi)消泡評價實驗,發(fā)現(xiàn)消泡效果好的品種甚少,而且價格昂貴｡

為了提高消泡效果,降低生產(chǎn)成本,研制合成了聚醚型和脂肪酸酯型非離子表面活性劑,并與大分子混合醇進行了復配,獲得了較好的消泡效果,該產(chǎn)品取名為LG-8消泡劑｡

1消泡劑的研制

1.1 原料

合成用原料有丙二醇聚氧丙烯醚(BP-09)､環(huán)氧丙烷､環(huán)氧乙烷､大分子混合醇､甘油､脂肪酸､煤油｡

1.2 聚醚合成方法

將計量好的BP-09投入高壓不銹鋼反應釜內(nèi),按比例加入KOH,開啟攪拌并加熱至95~110℃,真空脫水30min;升溫至125℃加入環(huán)氧丙烷,在反應壓力為0.1~0.3mPa條件下,將溫度控制在135℃左右,保溫30min后,再將溫度降至110℃,真空處理30min;取樣分析合格后,得到中間體;在此基礎上,再加入定量的環(huán)氧乙烷,待反應完畢后進行處理,得到非離子型表面活性劑聚醚XP-2｡

1.3 甘油脂肪酸酯的合成

將一定量的甘油與催化劑H₂SO₄混合,加入圓底燒瓶,再加入定量的脂肪酸,加熱至220℃,并將反應溫度控制在220℃左右,反應2h;冷卻至室溫,用NaOH進行中和,加水進行水洗;對產(chǎn)出物用回流裝置進行蒸餾,收集特定溫度區(qū)域的餾分,得到精制的甘油脂肪酸酯｡

1.4 產(chǎn)品復配

向反應釜內(nèi)投入計量好的煤油和混合醇,在室溫條件下攪拌10min,然后投入計量好的聚醚XP-2,攪拌10min;再投入計量好的甘油脂肪酸酯,攪拌10min后出料｡即為LG-8消泡劑｡

2 室內(nèi)消泡評價實驗

合成消泡劑小樣LG-8后,在孤島孤三聯(lián)合站和孤四聯(lián)合站進行了評價實驗,攪拌時間約20s,其效果見表1､2｡

實驗表明,LG-8消泡劑在加量濃度為5mg/L時,消泡速度較不加藥時快3~4倍,所消泡沫體積最高可達54%,達到了現(xiàn)場試驗的條件｡

3現(xiàn)場試驗情況

隨著氣溫的降低,進站原油溫度降低,原油粘度增大,原油中泡沫增多｡3號沉降罐泡沫高度為1m,其他四個罐約0.5m,合計泡沫總高度為2.7m｡實驗人員2000年11月16日進行了消泡劑現(xiàn)場試驗｡加藥量為每天125kg,加藥濃度為5mg/L,與破乳劑混合,泵入井排,現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)見表3｡

從表中可以看出,在加藥第三天后,各油罐泡沫總高度由2.7m降至1.2m,消泡率56%,見到了明顯效果｡

為檢驗消泡劑的效果,2000年11月21日,加藥量從每天125kg降至75kg,加藥濃度3mg/L｡大罐泡沫高度一直在較低的水平｡

2001年1月,氣溫進一步降低到零下10℃,大罐泡沫高度有所上升,總高度達到2.2m左右｡為了保持油氣集輸?shù)钠椒€(wěn)運行,消泡劑加藥量提高到每天100kg,泡沫總高度降至1.6m以下,平均每個罐泡沫高0.3m左右｡試驗表明,LG-8消泡劑基本上解決了聯(lián)合站冬季大罐的泡沫冒罐問題｡

4結論

聚醚型､脂肪酸酯型等非離子表面活性劑有較強的消泡能力,對其性能還需進一步研究｡

LG-8消泡劑的研制成功,表明化學劑的合理的復配可獲得更好的協(xié)同效應｡

參考文獻:

1 王云峰,張春光,侯萬國.表面活性劑及其在油氣田中的應用.北京:石油工業(yè)出版社,1995