聚合物凝膠驅(qū)油藏原油破乳劑的研制

聚合物凝膠驅(qū)油藏原油破乳劑的研制

1聚合物凝膠驅(qū)油藏原油破乳劑的制備趙州橋油田所轄的趙108斷塊、趙112斷塊和趙102斷塊的混合原油20相對(duì)密度為0.96120.9920g/cm3，50粘度為708.013100.4mas，含硫量為4.28%8.27%，含膠體籽、32.7%60.77%。趙108斷塊從1999年12月開(kāi)始,應(yīng)用檸檬酸鋁、乙酸鉻等交聯(lián)聚合物凝膠進(jìn)行了四個(gè)輪次的調(diào)驅(qū)。2005年趙108斷塊聚合物凝膠驅(qū)油藏產(chǎn)出的原油破乳困難,采出液水相pH=7,含聚合物HPAM61.09mg/L,最高達(dá)700mg/L,視黏度(40℃,7.43s-1)2.18mPa·s,最高達(dá)12mPa·s。采出液水相黏度增加,油水黏度比減小,使油水難以分離,脫出污水含油量超過(guò)5500mg/L。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題,研制了一種聚合物凝膠驅(qū)油藏原油破乳劑。分別制備3種表面活性劑,置于搪瓷混配釜中攪拌、加溫,滴加甲醇和水,降溫后得到的原油破乳劑,其破乳脫水效果優(yōu)于現(xiàn)有破乳劑,破乳劑加量為160mg/L時(shí),脫水后原油含水小于0.2%,脫出污水含油小于50mg/L。脫水后原油含水符合要求,脫出污水含油從5500mg/L以上降到50mg/L以下,解決了趙州橋油田聚合物凝膠驅(qū)油藏產(chǎn)出的原油脫水問(wèn)題。2原油實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)2.1破乳劑制備方法中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8929《原油水含量測(cè)定法蒸餾法》和石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5281《破乳劑使用性能檢測(cè)法瓶試法》。2.2趙108井、趙33-6井現(xiàn)場(chǎng)油樣分別取自趙102斷塊(匯管處)、趙112斷塊(趙57-18、趙57-12兩口井)、趙108井組(41-3、41-11、41-12三口井)、趙41-6井組(屬趙108斷塊,41-4、41-51兩口井)。含有游離水的油樣去除游離水,分別測(cè)乳化水含量,并按產(chǎn)液量配成混合油樣,測(cè)綜合含水,測(cè)脫出的游離水黏度,結(jié)果見(jiàn)表1。3趙州橋混合原油表1所列去除游離水的混合原油含水率低于10%,不利于破乳劑的篩選,因此將該混合油樣和趙州橋油田污水一起裝入比色管中,在55℃恒溫水浴中放置30min后手搖200次,制成含水率適當(dāng)?shù)挠桶腿闋钜?以下簡(jiǎn)稱(chēng)趙州橋混合原油),用于篩選趙州橋油田原油破乳劑。3.1水溶液破乳劑的篩選針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)脫水的實(shí)際問(wèn)題,收集了山東濱化集團(tuán)公司、長(zhǎng)江大學(xué)天合化工有限公司生產(chǎn)的不同分子結(jié)構(gòu)的水溶性破乳劑共29種,進(jìn)行原油破乳劑篩選,結(jié)果見(jiàn)表2。從表2中數(shù)據(jù)看出,對(duì)混合原油脫水效果較好的破乳劑為HD-8和酚醛3111,在55℃、加藥量100mg/L時(shí)的脫水率不小于90%,水質(zhì)清,界面齊。脫水效果及脫出水水質(zhì)都好于現(xiàn)場(chǎng)使用的破乳劑。3.2兩種破乳劑對(duì)趙州橋混合原油的破乳脫水效果的影響石油院校研究室提供的9種原油破乳劑、自行研制的3種原油破乳劑(TC-03、YT-13、T-92)及表2中脫水效果最好的2種破乳劑(HD-8,酚醛3111)對(duì)趙州橋混合原油的破乳脫水效果見(jiàn)表3。從表3中數(shù)據(jù)看出,原油破乳劑TC-03、YT-13和T-92對(duì)趙州橋油田混合原油在脫水溫度55℃、加藥量100mg/L時(shí)的脫水率均大于90%,脫出水水質(zhì)清、界面齊,脫水效果與原油破乳劑HD-8、酚醛3111相當(dāng)。3.3復(fù)配物對(duì)趙州橋混合原油的破乳脫水效果為了進(jìn)一步提高破乳劑的脫水效果,將表3中脫水效果較好的藥劑進(jìn)行復(fù)配,復(fù)配物對(duì)趙州橋混合原油的破乳脫水結(jié)果見(jiàn)表4。由表4數(shù)據(jù)可以看出,脫水效果較好的幾種破乳劑的二元復(fù)配物的脫水效果與單一破乳劑基本相當(dāng)。3.4破乳劑篩選篩選將實(shí)施聚合物凝膠驅(qū)的趙108井組和趙41-6井組產(chǎn)出的原油按產(chǎn)液量配成混合油樣,用表3中破乳脫水效果最好的5種破乳劑(TC-03,YT-13,T-92,HD-8,酚醛3111)進(jìn)行脫水實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表5。由表5數(shù)據(jù)可以看出,篩選出的脫水效果較好的破乳劑對(duì)調(diào)驅(qū)原油的脫水率均高于現(xiàn)場(chǎng)用藥。除HD-8以外,其余4種藥劑在55℃、加藥量100mg/L時(shí),90min的脫水率都在70%以上。3.5不同加藥量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為確定破乳劑的最佳投藥量,選擇上述脫水效果較好的破乳劑進(jìn)行不同加藥量的實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表6。由表6中數(shù)據(jù)可以看出,對(duì)于趙州橋混合原油,這5種破乳劑的最佳加藥量均為100mg/L,90min的脫水率均不低于90%,脫出水清、界面齊。3.6混合原油的脫水(1)現(xiàn)場(chǎng)用破乳劑脫水率較低,只有70.0%左右,且脫出水色白。(2)原油破乳劑HD-8、酚醛3111及TC-03、YT-13和T-92在55℃、加藥量100mg/L時(shí),對(duì)趙州橋混合原油的90min脫水率均不低于90%,脫出水水質(zhì)清、界面齊,可在其中任選一種用于趙一聯(lián)脫水。(3)在脫水溫度55℃時(shí),原油破乳劑HD-8、酚醛3111及TC-03、YT-13和T-92的最佳加藥量均為100mg/L。4破乳劑的篩選根據(jù)室內(nèi)篩選結(jié)果,TC-03、YT-13、T-92這3種破乳劑對(duì)趙州橋油田聚合物凝膠驅(qū)油藏原油有較好的脫水效果,選擇固含量55%的成品破乳劑YT-13投入現(xiàn)場(chǎng)使用,加量達(dá)到200mg/L時(shí),脫水能達(dá)到要求,但不太穩(wěn)定。針對(duì)這種情況分析,聚驅(qū)油藏采出水中含有聚合物,使采出液水相黏度增加,油水黏度比減小,油水界面的電性減弱,因而使專(zhuān)門(mén)研制并通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)篩選出的破乳劑不能達(dá)到理想效果。根據(jù)雙電層理論,可人為增加破乳劑的電性、進(jìn)一步降低其界面張力,同時(shí)利用幾種破乳劑的復(fù)配增強(qiáng)破乳劑對(duì)原油及破乳環(huán)境的適應(yīng)性?；谝陨显O(shè)想,制備了脫水性能優(yōu)良、可用于聚合物凝膠驅(qū)油藏產(chǎn)出的含水原油脫水的一種破乳劑。將一定量的TC-03、YT-13、T-92聚醚依次置于2000升搪瓷混配釜中,在攪拌下升溫至50±5℃,緩慢滴加40%量的甲醇和10%量的軟化水,攪拌30~60min,降溫后再分別加入一定量氯化鎂、氯化銨、氯化鐵、氯化鋁,