贺凤云 吕雅楠 李伊兰 梁霄 董静

摘 要：油井大规模压裂后，采出油中含有大量化学添加剂，使油水分离难度增大，若进入地面原油处理系统，将对联合站油系统平稳运行造成冲击。现有破乳剂不适应含压裂采出油处理，为了保证生产正常平稳运行，对含压裂液采出油的乳化特性，粒径分布，Zeta电位值的测定以及破乳剂的筛选和复配进行了研究，最终确定了破乳剂PT6682B与PS-639-06按1∶3复配脱水效果最好。

关 键 词：压裂液；脱水；破乳剂；粒径分布

中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）04-0730-02

Abstract： After the large-scale fracturing of oil wells， produced oil contains large amounts of chemical additives what make the oil-water separation more difficult. If these additives enter into the ground crude oil treatment system， they will impact on the stable operation of the oil system in the united station. The existing emulsion breaker is not adapted for the treatment of produced oil containing fracturing fluid. In order to ensure the normal operation of production， emulsifying properties of produced oil containing fracturing fluid were studied as well as particle size distribution， determination of the potential value of Zeta， selection and compound of demulsifiers. Finally the most effective demulsifier was determined as follows： PT6682B and PS-639-06 in the combination of 1：3.

Key words： Fracturing fluid； Dehydration； Demulsifier； Particle size distribution

随着油田生产中压裂工艺的广泛应用，油井作业过程中引入了大量的化学添加剂，这些添加剂会随着采出油进入地面集输系统，对采出油的破乳脱水造成不同程度的影响。如果压裂废液不能被较彻底破乳脱除，将对联合站油系统平稳运行造成破坏，给油田正常生产带来严重影响[1]，因此对含压裂液采出油的乳化特性及破乳剂筛选等研究分析是十分必要的。

1 含压裂液采出油乳化特性研究

1.1 乳化特性对比

将原油与返排液进行乳化，转速1 500 r/min，剪切时间10 min，配制成压裂液含量为40%的乳状液，并且取未经压裂的邻井井口油样，按上述相同乳化条件配制成乳状液与压裂井进行对比，用显微镜和颗粒图像分析仪观察乳化情况并分析[2]，结果如图1-图2及表1所示。

从显微图像可以看出，压裂井比未压裂井的水滴分布均匀且分散度高[3]，粒径小；从颗粒分布对比表中可得：压裂井乳状液的体积平均粒径，颗粒平均粒径以及计算比表面积均小于未压裂井乳状液。

1.2 Zeta电位值对比

压裂液中由于含有活性剂、聚合物、碱以及杂质等成分，使Zeta 电位值升高，现利用ZetaPALS电位仪测定含压裂液的平12井的Zeta 电位值，测定结果见表2。

根据表2的测定结果，压裂井采出液电位的绝对值高于普通水驱采出液，所以当采出液中含压裂液时，Zeta电位的绝对值增大，乳状液稳定性增强[4]，从而增加了采出液油水分离的难度。

2 破乳剂筛选

为了复配出适合含压裂液采出油脱水的最佳破乳剂，需进行破乳剂初选，从14种破乳剂中筛选出3种效果较好的破乳剂进行复配。

取龙一联“五合一”入口汇管油和压裂井刚见油时的返排水，在温度为45 ℃、转速为2 000 r/min 、剪切时间为12 min 的条件下配制成含水率为40%的乳状液[3]，倒入100 mL比色管中，加入浓度为100×10-6的破乳剂，然后平行摇动100次，倒入25 mL比色管中，在60 ℃水浴中恒温加热40 min[5]，记录脱水情况如表2所示。

由上述实验可以得到11号，12号和13号破乳剂破乳效果较好，其中11号破乳剂PS-639-06脱水量最多，其脱水率最高可达到95%，第二种为13号破乳剂，其脱水率为91%，第三种为12号破乳剂，其脱水率为88%。

3 破乳剂复配

根据上述21组实验，从中选出5组效果较好的破乳剂，分别是PT6682C和PS-639-06按1∶1复配[6]，PT6682B和PS-639-06按1∶2复配，PT6682B和PS-639-06按1；3复配，PS-639-06和PT6682C按1∶3复配，PT6682B和PS-639-06按1∶4复配，将5组破乳剂进行对比分析，如图3所示。由图可知，PT6682B与PS-639-06按1∶3配比混合的破乳剂脱水效果最好。

4 结 论

（1）乳状液中含压裂液，水滴分布均匀且分散度高，粒径小，乳化严重，油水两相间界面膜厚，即界面强度大，不利于原油脱水；

（2）含压裂液的乳状液分散度高、界面张力低、且Zeta电位绝对值增大，乳状液中水滴静电斥力增大，同时增强了乳状液稳定性，不利于油水分离；

（3）实验筛选出三种效果较好的破乳剂进行复配，最终选出最佳破乳剂为PT6682B与PS-639-06按1∶3配比混合。

参考文献：

[1]李兰，杨旭，杨德敏.油气田压裂返排液治理技术研究现状[J].环境工程，2011，8（4）：54-56.

[2]夏立新.原油乳状液稳定性和破乳研究[J].化学研究与应用，2002（6）：623- 627.

[3]李洋，雷群，刘卫东，等.原油乳状液微观组构剖析[J].科技导报， 2010，28（4）：88-92.

[4]康万利，曹东青，刘延莉，等.固体颗粒稳定乳状液研究进展[J].日用化学工业，2011，41（4）：281-284.

[5]李平，郑晓宇，朱建民.原油乳状液的稳定与破乳机理研究进展[J].精细化工，2001，18（2）：89-93.

[6]产圣，王中杰，陈国强，李辉. 原油破乳剂的筛选与工业应用[J]. 石油化工技术与经济，2011（01）：54-57.