油气储运乳状液的脱除.doc

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1、原油净化——乳状液的脱除[摘要]：介绍了原油净化的必要性和主要对象——乳状液的性质及其形成原理，详细地阐释了乳状液的脱除方法，展望了未来的发展方向及对我们的要求。[关键字]：原油净化、乳状液、破乳剂、电脱水、破乳一、原油净化的必要性：原油中含有水、盐和泥、砂等机械杂质，特别在油田开发后期油井出水量占产液量的90％以上，泥、砂等杂质也多达1％-1.5％。而这些杂质却有着非常大的危害，主要有：⑴增大了液体量，降低了设备和管线的有效利用率；⑵增加了集输过程中的动力和热力的消耗；⑶引起金属管线的和设备的结垢与腐

2、蚀，使寿命降低；⑷破坏炼制过程的正常进行。所以，原油净化是商品原油生产过程的重要环节。二、原油净化的重要对象——乳状液：由于原油中所含的盐类和机械杂质大都溶解和悬浮于水中，原油脱水过程其实也是降低原油中含盐量和机械杂质的过程。❶乳化水（原油乳状液）：水与原油的原油中的水混合物；❷游离水：用简单的沉降法即可分离。原油脱水和原油乳化液有着密切的关系，因为在含水原油中乳化液的性质直接影响着原油脱水的难易，所以乳状液的脱除成为原油净化的重要目标。三、原油乳状液：⒈乳状液：常认为两种（或两种以上）不相溶的液体相混

3、合，其中一相以极小的球状小粒分散在另一相中，这种机械混合液称为乳化液。⒉乳状液生成三要素：❶水和油同时存在：❷有充分的搅拌条件;❸有表面活性物质存在。⒊原油乳化液的分类：❶油包水型乳状液（Ｗ／Ｏ）：以水为内相，油为外相，也就是水以极小的颗粒分散在油中；❷水包油型乳状液（Ｏ／Ｗ）：以油为内相，水为外相，即油以极小的颗粒分散在水中。水包油型油包水型由于水有一种相撞聚集合并的性质，这样使水包油型乳状液中的水较易脱除。由于油包水型乳状液中，经常在水的小粒外有一层含有油，沥青，胶质的薄膜，所以这种乳化液中的水是很

4、难脱除的。⒋原油中乳状液的乳化机理：由于油水混合物沿油管从井底向上流动时，在井底的不同深处，压力从下到上不断降低，溶解在原油中的伴生气体不断逸出，而且体积不断膨胀，油水搅拌越来越剧烈，，当油水混合物通过油嘴时，压力突降，流速剧增，大大增加了原油乳化程度；原油开采出来以后，在地面集输过程中，从井口到计量站，从计量站到转油站，油、水、气多呈两相混合状态输送，在集输管线和设备里油水的激烈搅动也会促进乳化。同时，原油中存在沥青质、胶质、石蜡及微量的固体粘性颗粒，它们作为天然乳化剂吸附在油水界面，形成具有一定强度

5、的黏弹性膜，给液滴聚并造成了动力学障碍，因而使原油乳状液得以稳定存在。5油田如何防止原油乳化液的生成：⑴采取措施使油井少出水，多出油（如合理注水，封堵水层等措施）；⑵对油井出来的含水原油不给予充分的搅拌条件，如在集输流程中尽量减少泵剪次数，尽量控制流速，流程尽量简化，减少不必要的弯头，闸门（如采用密闭集输流程或联合装置）；⑶尽量减少油和水相混时间，采用早放水。6辨别原油乳状液类型的方法：加点水进去很快能搅拌均匀的就是水包油结构；反之，就是油包水结构。另外原油的油包水结构一般颜色都偏深。因为沥青质、胶质、

6、石蜡等绝大部分乳化剂是憎水亲油的，因此原油中一般形成油包水型乳状液。四、原油乳状液的脱除工艺：⒈乳状液脱除基本原理：关键是破坏油水界面膜，促使水滴合并，沉降。⒉破乳过程（水滴的聚结和沉降）：分散水滴相互接近水滴碰撞乳化剂构成的界面膜破裂（关键）水滴合并水滴在油相中分离。⒊原油脱水工艺：游离水❶重力沉降脱水；❷注入化学破乳剂；❸利用离心力脱水；原油乳状液❹利用亲水表面使乳化水粗粒化脱水；❺电脱水等。最常用破乳剂和电脱水，本文着重阐释这两种工艺。1）化学破乳脱水（加入破乳剂）：⑴化学破乳剂是人工合成的表面活

7、性物质，往原油乳状液中加入少量破乳剂即能收到显著的破乳效果，因而在原油脱水工艺中破乳剂得到广泛的应用。⑵破乳剂分类（按分子结构分类）：①离子型：破乳剂溶于水时，电离出离子；①非离子型：破乳剂溶于水时，不电离——聚氧烷基醇（SP169、BP2420）、聚氧烷基多胺等(AP221、AE121、9901、AE8051)。二者区别：与离子破乳剂相比，非离子破乳剂具有用量少，不产生沉淀，脱除水中含油少，脱水成本低等优点。注意：①原油破乳剂针对性强，使用时必须进行删选；②乳剂具有协同效应，可以将两种或两种以上破乳剂

8、以一定比例混合构成一种新破乳剂，提高其脱水效果。⑶理想破乳剂具备的条件：a.较强的表面活性；b.良好的润湿性能；c.足够的絮凝能力；d.较好的聚结效果。⑷破乳机理：a.相转移一反相变形机理。加入破乳剂后发生了相转变，即能够生成与乳化剂形成的乳状液类型相反的表面活性剂(反相破乳剂)。这类破乳剂与憎水的乳化剂作用生成络合物，从而使乳化剂失去了乳化性能。b.碰撞击破界面膜机理。在加热或搅拌的条件下，由于破乳剂分子的热运动，破乳剂有许多的机会碰撞乳