水溶性聚醚类非离子型反相破乳剂


该产品属于《国家重点支持的高新技术领域》-第四类新技术材料-第5小项精细化学品-新型表面活性剂。

聚醚类非离子型反相破乳剂产品集多项性能于一身,能同时完成原有脱水和污水处理两项目标,保证了在具有一般破乳剂的破乳性能的同时,很好的替代了反相破乳剂、聚铝和聚丙烯酰胺等净水的表面活性剂;具有很强的亲电荷能力和表面活性,能够平衡乳化剂形成的负电荷及乳状液的界面能;能较好的适合现场的使用流程,成本较低,不超过现有的药剂费用,同时能满足三次采油且不对后期原油处理造成影响。
该产品的主要技术指标:
1. 搅拌条件下升温应达到:100-110℃;
2. 加入环氧丙烷环氧乙烷后,温度应控制在130-140℃之间,压力≤0.4MPa进行聚合;
3. 催化剂为强碱与醇钠的混合物,加量为2-4‰;
4. 处理后污水的除油率>80%;
该产品获得2013年度东营市十佳科技创新成果奖,获奖名称:聚醚类非离子型反相破乳剂的研究与应用。

本项目是由胜利油田胜利化工有限责任公司承担,经过近一年的努力,全部完成了项目的各项指标,达到了预期的目的。下面将项目实际完成和形成的效益报告如下:

1. 本企业经济效益分析

本项目研究成果由企业直接转化,公司逐步推广本研究所新开发的破乳剂,现阶段在胜利油田孤岛采油厂孤二联和孤四联取到了良好的效果。同时,新型破乳剂的生产工艺相比较原反相破乳剂的生产工艺并没有发生大的变化,为本企业减少了设备改造和投入资本;该破乳剂产品在外观、性状上也没有发生变化,因此现场的应用条件完全可以不用做改变,很大程度上减少了现场设备资本投入。破乳剂在反应釜聚合完毕后,加入相应量的溶剂搅拌均匀后,放料至200kg包装桶内。成品经检验合格后,即可直接应用于联合站现场。

2013.06月开始,新反相破乳剂开始在孤岛采油厂孤二联和孤四联开始进行现场实验,实验成功后,一直使用至今。如孤二联按年使用量为170吨计算,孤四联按年使用量为400吨计算,药剂按12400/吨计算,每年可产生经济效益706万元。

该系列产品生产工艺简单,原材料渠道有保证,有稳定的市场需求并有良好的获利能力。依据现阶段的现场效果,将在胜利油田各大联合站继续推广使用新破乳剂,药剂     按12400/吨计算,各联合站年需求量见表4-1,每年可产生经济效益1277.2万元。

4-1 各联合站经济效益分析

序号 联合站 需求量/ 产生经济效益/万元

1 孤二 170 210.8

2 孤三 140 173.6

3 孤四 400 496

4 孤五 140 173.6

5 孤六 180 223.2

总计 -- 1030 1277.2

 

2. 油田企业经济效益分析

2.1 为联合站增收原油。

新型破乳剂在孤二联合站和孤四联合站的现场使用证明,该系列产品同时具有破乳-净水双重效果,能够有效降低原油含水量和污水含油量。降低外排污水含油量将直接提高联合站的原油收量,以孤二联为例,污水水中含油由进站来液的300400mg/L下降至外输污水的4050mg/L,联合站每天多增收原油8~9吨,原油按每吨4000元计算,每天增加效益3.5万元左右。每年为联合站增收原油2900~3200万吨,增加效益1270万元左右。

以孤四联为例,污水水中含油由进站来液的500600mg/L下降至外输污水的4050mg/L,联合站每天多增收原油12~14吨,原油按每吨4000元计算,每天增加效益5.2万元左右。每年为联合站增收原油5000万吨左右,增加效益2000万元左右。

若该产品推广应用至全国十个以上油田联合站,近降低污水含油量一项,每年保守估计为联合站增收原油35000吨,将直接为油田企业增收超亿元。

2.2 保证了联合站正常运行。

该新型破乳剂的使用,降低了原油含水量,保证了原油外输,稳定脱水电场;降低了污水含油量,保证了污水外输;控制了乳化层的形成。联合站的稳定运行从侧面减少的系统的维修次数,降低了设备损耗和维修成本。

2.3 提高了配注聚合物粘度。

经检测,使用该系列破乳剂后,联合站回注污水的配注聚合物溶液粘度由原先低于10mpas上升到40mpas,此方面带来的效益更是难以估量。

在聚合物驱过程中,基本上采用清水配制聚合物注入地层,一方面不可避免要大量开采地下水,而另一方面油田采出液污水排放面临水资源浪费,排放不达标问题。随着环保法规日趋严格,地下水开采与污水排放总量越来越受到限制,现有三次采油技术应用和剩余污水处理等方面矛盾会更加突出,制约着聚合物驱的发展,污水配制聚合物注入是一条解决此问题的一种有效途径。中国石油大学(华东)针对胜利油田聚合物驱的现状及存在的问题,已开展了大量的探讨性研究与试验,认为胜利油田某些采出污水改性处理后配注驱油聚合物是可行的。研究表明,污水配制的聚合物驱油不仅可以缓解水资源浪费与排放不达标等矛盾,还可以有效地提高水驱效果,改善水驱程度,进一步提高地下剩余油的采收率。

聚合物驱机理就是在注入水中加入高分子聚合物,增加驱替相粘度,调整吸水剖面,增大驱替相波及体积,从而提高最终采收率。随着油藏温度和矿化度的升高,相应需要增加聚合物的注入浓度,从而获得所需要的水溶液粘度值。虽然增加聚合物的注入浓度可以提高水溶液的粘度,但相应增加了生产操作成本,使聚合物驱难以发挥应有的使用价值。将会带来的以下几个方面的经济效益和社会效益:

1)配注污水粘度的增加会在满足油田污水配制聚合物溶液需求的前提下,大幅度降低聚合物驱过程中聚合物用量,大大降低了生产操作成本,对三次采油的发展及油田的稳产增效具有显著的意义;

2)该油田污水配制的聚合物驱油可以缓解水资源浪费与排放不达标等问题,实现水资源的循环利用,减少污水排放,对节约水资源,保护生态环境具有重要的意义;

3)该油田污水配注聚合物驱油,还可以有效地提高水驱效果,改善水驱程度,进一步提高地下剩余油的采收率,对稳定原油开采和增加原油产量具有重要意义。

3. 社会效益分析

随着油田的进一步开发,国内各大油田近年来开展的化学驱现场实验取得了大幅度提高原油采收率的良好效果。然而,采出水中残留的碱、表面活性剂和聚合物导致油水乳化程度加大,增加了采出水的处理难度,因此对破乳剂的要求越来越高。

本公司对破乳剂的研发与现场应用已经长达10年以上,在行业领域中处于龙头企业。本次新型HJ系列破乳剂的成功研发与现场应用中良好的效果进一步提高了我国破乳剂行业在国际上的竞争力,创造了巨大的经济效益和社会效益。

4. 生态环境效益分析

新型破乳剂的应用不仅降低了原油含水,更重要的是其良好的净水作用大大降低了污水的含油量,不管是直接外排还是污水经处理配注聚合物再利用,处理过程都减少了污水排放,为保护环境,维持生态平衡,节约水资源都具有重大意义,创造了巨大的生态环境效益。

5. 推广应用的条件与前景

本项目研究成果由企业直接转化,公司逐步的推广本研究所新开发的破乳剂,现阶段在胜利油田孤岛采油厂孤二联和孤四联取到了良好的效果。同时,新型破乳剂的生产工艺相比较原反相破乳剂的生产工艺并没有发生大的变化,产品在外观、性状上也没有发生变化,因此现场的应用条件完全可以不用做改变。反相破乳剂在反应釜聚合完毕后,加入相应量的溶剂搅拌均匀后,放料至200kg包装桶内。成品经检验合格后,即可直接应用于联合站现场。通过现场实验,该反相破乳剂完全能满足现场应用,保证联合站系统的正常运行。该产品具有良好的破乳和净水双重效果,解决了目前国内外对含聚采出液破乳净水处理的难题,具有一定的普适性,适合在油田行业内推广应用,具有良好的推广前景。