魏 强 胡富强 张 爽 郭海军

（中海油能源发展股份有限公司采油技术服务分公司）

西江油田群混合产液用破乳剂的研制与应用

魏 强 胡富强 张 爽 郭海军

（中海油能源发展股份有限公司采油技术服务分公司）

针对西江24－3、23－1和30－2油田产液及油田群混合产液的特点，研制出了一种新型破乳剂BH－137。现场评价试验表明，与3个油田在用的破乳剂相比，新型破乳剂BH－137具有脱水速率快，终脱水率高的优势。现场应用试验表明，在比现场原用破乳剂用量降低的情况下，新型破乳剂BH－137在西江24－3油田仍能保持与原用破乳剂相当的处理效果，而在西江23－1油田及“海洋石油115”号FPSO和西江30－2油田表现了比原用破乳剂更好的处理效果。目前新型破乳剂BH－137已经在整个西江油田群实现工业应用。

西江油田群 混合产液 BH－137破乳剂 研制与应用

西江30－2、24－3、23－1油田产液属高含水（含水率分别为96%、94%和88%）和高含蜡（平均含蜡量为25%以上）产液。2010年10月之前，西江30－2、24－3油田采用一套系统进行生产，西江23－1油田单独采用一套系统进行生产。在当时的情况下，虽然产液破乳有一定难度，但由于各个平台产液情况相对简单，故这2套系统采用的2种破乳剂完全能满足所在油田的产液处理需要。2010年10月之后，西江24－3、30－2油田与西江23－1油田并网，产液集输到“海洋石油115”FPSO上采用一套生产设施进行生产。这样，3种不同产液混合后因其组成和温度的变化不但会形成各种形式的复杂乳液（W/O、O/W和W/O/W），而且部分蜡晶会在产液中析出并形成少量的网络结构，这种网络结构会提高混合产液的粘度，阻碍水滴间油相的挤出，阻止水滴的合并[1－3]，从而给破乳过程带来不良影响，比如减慢脱水速率、加大脱出污水的含油量、分离器与管路中蜡沉积加重以及中间层污油层变厚等。这样，并网后不但要在3个平台上分别对3种产液进行破乳处理，还要在“海洋石油115”FPSO上进一步对难度更大的混合产液进行处理。由于破乳剂一般具有较强的针对性，故这种混合后产液性质的变化大大增加了产液处理难度，西江30－2、24－3油田和西江23－1油田原用的破乳剂都无法同时满足以上2个要求，结果造成破乳剂用量大增、电脱水器掉电和下游排海水含油超标等问题，给油田的稳定生产带来了严重的压力。

针对这种情况，笔者通过大量合成与复配试验，开发了破乳剂BH－137，并对该破乳剂在3个平台及FPSO上应用时的破乳速率、脱水量、脱出水质、用量等进行了研究，并通过不断调整使该产品完全满足了现场要求。目前该产品已经实现在整个西江油田群的工业应用。

1 破乳剂的研制

1.1 破乳剂组分的确定

根据3个油田产液和“海洋石油115”FPSO上混合原油产液的物性和生产状况，其适用的破乳剂应该满足2个条件：一是能在3个平台上分别处理3个油田的产液，迅速脱出大部分的水；二是能在FPSO上对3个平台的复杂混合产液进行进一步处理，脱出混合产液中的痕量水。因此，所研制的破乳剂应具有以下特点：

（1）破乳剂主组分应为具有直链结构的水溶性聚醚，在原油中能快速分散，迅速脱出产液中大量的水[4]；破乳剂的次组分应为具有支链结构的油溶性聚醚，它应具有强的脱水能力，能脱出经初步处理的复杂混合产液中残存的少部分水。

（2）根据3个油田的产液含蜡量高这一特点，参考柴油降凝剂的作用机理[5－7]，选择合适的增效剂来稳定蜡晶，减少其析出量并阻止其网络结构的形成。该增效剂应能抑制结蜡作用并与聚醚破乳剂形成协同来提高产液的初期脱水速率。

据此确定的破乳剂组分是由以直链亚烷基二元醇为起始剂的多嵌段聚醚（组分A）、以多乙烯多胺为起始剂的支化聚醚（组分B）、丙烯酸酯类三元共聚物型增效剂和溶剂组成。

1.2 破乳剂的各组分合成与复配

（1）原材料。环氧丙烷与环氧乙烷均为工业品，是组分A、B的主要成分。起始剂为直链二元醇和多乙烯多胺；催化剂氢氧化钾为化学纯试剂；增效剂是由丙烯酸聚乙二醇酯、丙烯酸高级醇酯为主剂聚合而成的大分子共聚物溶液[8]，有效物含量约70%，其主要作用是稳定蜡晶，加快聚醚在产液中的分散速率，提高产液最初几分钟的脱水量。

（2）组分A的合成。在1 L的高温高压反应釜中，按先后顺序分别加入一定量的起始剂直链二元醇、催化剂氢氧化钾、环氧丙烷和环氧乙烷，在适当的温度下反应一定时间后即可完成组分A的合成。

（3）组分B的合成。仅将起始剂换成多乙烯多胺，其他过程与组分A的合成相同。

（4）破乳剂的复配。将组分A、组分B、增效剂和溶剂二甲苯按一定比例复配即得成品破乳剂，其有效成分量约为50%。复配的破乳剂成分为组分A∶组分B∶增效剂∶二甲苯＝27∶18∶5∶5（体积比）。

2 破乳剂试验评价

破乳剂试验评价按SY/T 5281－2000《原油破乳剂使用性能检测方法（瓶试法）》规定的方法进行。通过大量的室内试验评价最终优选的复配的破乳剂被命名为BH－137，分别在西江30－2、24－3、23－1油田平台进行了现场评价。评价所用油样为各平台现场未加破乳剂的新鲜油样（取样后除去游离水），在低于试验温度下将油样充分搅拌均匀，试验时将80 m L油样加入到100 m L的离心瓶中，预热到现场设施温度备用。现场评价试验结果见表1～5。

表1 破乳剂BH－137在西江30－2油田平台（老管汇）的现场评价结果

表2 破乳剂BH－137在西江30－2油田（新管汇）的现场评价结果

表3 破乳剂BH－137在西江24－3油田平台（老管汇）的现场评价结果

表4 破乳剂BH－137在西江24－3油田平台（新管汇）的现场评价结果

表5 破乳剂BH－137在西江23－1油田平台（综合管汇）的现场评价结果

从表1～5可以看出，由于组分A是以直链亚烷基二元醇为起始剂的多嵌段型聚醚，且分子量不大，为水溶性，故在油水乳液中扩散较快，表现在破乳效果上具有脱水速率快、脱水量大的特点，但脱水速率与脱出水水质往往是一对矛盾的指标，所以具有快速脱水能力的组分A的脱出水水质稍差；而组分B为分子量较大的油溶性多嵌段支化聚醚，在油水乳液中扩散较慢，表现在破乳效果上具有脱水慢但脱出水质好的特点，其脱水能力强的特点则未有直观表现；而由它们复配而成的破乳剂BH－137，虽然在初期脱水速度上不如组分A，但最终脱水量却明显增加，且水色也变清，这是因为加入了增效剂的BH－137不但集合了组分A和组分B的优点，而且增效剂与组分A和B间产生的协同作用也使得初期脱水速率更快，故在破乳效果上（与原来现场在用的破乳剂相比）于各个平台上都表现出了更快的脱水速率、更大的脱水量和与之相当的水质的特点。

3 现场应用试验

（1）西江24－3油田

加注点为西江24－3平台新、老管汇处。现场试验开始于2010年6月1日，前4天为过渡调整期，采用逐渐增加BH－137加注量、减少原用破乳剂加注量的方法，同时调整各种参数，保持生产系统的稳定。6月4日之后为稳定生产期。试验期间平均每2 h检测1次各监测点数据，然后取日平均值，其中原油含水采用GB8929－68规定的蒸馏法测定，污水含油率采用SY2994－84S规定的红外分光光度法测定，检测结果见图1。

从图1可以看出，试验进入稳定生产期后，破乳剂的加注量从试验前的75.7 L/d降低到了60.6 L/d；老系列一级分离器出口含油与试验前基本一致，新系列一级分离器出口污水含油有所降低；新、老系列一级分离器出口油相的底部沉积物和水值稍有降低。这表明，BH－137对西江24－3油田产液的处理效果基本与原破乳剂持平，但在加注量和污水含油量方面比原破乳剂稍好。

（2）西江23－1油田及“海洋石油115”FPSO

加注点为西江23－1平台管汇及“海洋石油115”FPSO上海管入口处。现场试验开始于2010年6月27日，采取直接切换2种破乳剂的方法，同时调整各种参数，保持生产系统的稳定。试验期间平均每2h检测1次各监测点数据，然后取日平均值，检测结果见图2。

图1 破乳剂BH－137在西江24－3油田的现场试验数据

图2 破乳剂BH－137在西江23－1油田及FPSO上的现场试验数据

从图2可以看出，将原破乳剂切换成BH－137后，破乳剂加注量从试验前的60 mg/L降到了50 mg/L；切换完成后，平台各级分离器出口及排海污水含油情况都稳步下降，海管入口及下舱原油底部沉积物和水值明显降低。这表明，BH－137对西江23－1平台产液的处理效果明显好于原用破乳剂。

（3）西江30－2油田

加注点为西江30－2平台新、老管汇处。现场试验开始于2010年10月28日，前6天为过渡调整期，采用逐渐增加BH－137加注量、减少原破乳剂加注量的方法，同时调整各种参数，保持生产系统的稳定；11月3日之后为稳定生产期。试验期间平均每2 h检测1次各监测点数据，然后取日平均值，检测结果见图3。

图3 破乳剂BH－137在西江30－2油田的现场试验数据

从图3可以看出，试验进入稳定生产期后，虽然BH－137的加注量比原用破乳剂仅减少了30 L/d，但平台外输海管入口底部沉积物和水值明显下降，老系列一级分离器出口污水含油值大幅降低，新系列一级分离器出口污水含油也有一定量的降低。这表明，BH－137对西江30－2平台产液的处理效果优于原用破乳剂。

4 结论

（1）针对西江24－3、23－1、30－2油田产液及油田群混合产液的特点，研制出了一种新型破乳剂BH－137。现场评价试验结果表明，新研制的破乳剂BH－137在各个平台均表现出了更快的脱水速率、更大的脱水量和与原破乳剂出水水质相当的特点。

（2）现场应用试验表明，在比现场原破乳剂用量降低的情况下，新研制的破乳剂BH－137在西江24－3油田仍能保持与原用破乳剂相当的处理效果，而在西江23－1及FPSO和西江30－2油田表现出了比原用破乳剂更好的处理效果。目前新型破乳剂BH－137已在整个西江油田群实现工业应用。

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Development and application of new demulsifier used for the fluid mixture produced from Xijiang oilfields

Wei Qiang Hu Fuqiang Zhang Shuang Guo Haijun
（CNOOC Energy Technology ＆ Services－Oilfield Technology Services Co.，Tianjin，300452）

Based on the characteristics of fluids produced of XJ24－3，XJ23－1，XJ30－2 oilfields and their mixture，a new demulsifier named BH－137 was developed.The results of bottle tests on all the above－mentioned three platforms showed that BH－137 had faster dehydrating velocity and higher dehydrating efficiency compared to the former used demulsifier.The demulsifier BH－137 has been used successfully in XJ24－3，XJ23－1，XJ30－2 oilfields and“Haiyangshiyou 115”FPSO，and the results showed that with a lower dosage，BH－137 still could give much better effects in XJ23－1，XJ30－2 oilfields and “Haiyangshiyou 115”FPSO，and same effects in XJ24－3 oilfield than former used demulsifiers.At present，the demulsifier BH－137 has been applied commercially in all Xijiang oilfields.

Xijiang oilfields；produced fluid mixture；BH－137 demulsifier；development and application

魏强，男，工程师，主要从事油田化学药剂及技术方面的研究工作。地址：天津市塘沽区渤海石油路688号海洋石油大厦B座808室（邮编：300452）。电话：022－66905183。E－mail：weiqiang＠cnooc.com.cn。

2011－12－27改回日期：2012－02－12

（编辑：叶秋敏）