赵杨

北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司 北京 100000

美国联邦地质调查局（USGS）估计，全球重油可采资源为620×108m3，天然沥青可采资源为929.6×108m3，合计为1549.6×108m3，全部为含酸或高酸原油。

中和1g原油中的石油酸所消耗的KOH毫克数被称为原油酸值。按酸值可将原油分为：

低酸原油（常规原油）：

总酸值（TAN）≤0.5mgKOH/g；

含酸原油：TAN=0.5～1.0mgKOH/g；

高酸原油：TAN=1.0～5.0mgKOH/g；

特高酸值原油：TAN≥5.0mgKOH/g。

原油中的酸多为环烷酸，是羧基通过碳链或直接连接在环烷烃上的一类有机酸的总称。原油中环烷酸主要结构见图1。以一环酸为主，约点70%以上；随着环数增加，含量减少。

图1 原油中环烷酸结构

1 含酸原油脱水存在的主要问题

原油中的环烷酸多以盐的形式存在，典型的双亲结构，具有优良的降低油水界面张力和形成较高机械性能油水界面膜的能力。在胶质、沥青质的共同作用下，使原油与水形成水包油包水（W/O/W）、油包水包油（O/W/O）等圈套式乳状液，破乳脱水难度增加。图2是含酸原油乳状液微观结构图。

图2 某含酸油乳状液结构

含酸原油的上述特点，造成破乳脱水过程中存在如下问题。

1.1 破乳脱水效率降低

通过掺入不同比例环烷酸的方法，测试相同条件下国外某原油脱水效率随环烷酸含量的变化情况，变化曲线见图3。

图3 某原油脱水量随原油酸值变化曲线

由图3可见，少量的环烷酸加入，造成脱水效率急剧下降。原油酸值增加到3mgKOH/g时，脱水效率降低50%以上。

1.2 脱出水质变差

小分子环烷酸盐具有优良的形成水包油乳状液的能力，会将大量原油以乳化油形式带入水相中。……