JZ9-3油田含聚采出液破乳剂的研制

论文摘要

随着国民经济持续发展,油气需求缺口不断加大,供需矛盾进一步突出。为了缓解这种这种供需矛盾,大幅度提高老油田的采收率是当前最现实、最有效的途径。聚合物驱油技术作为一项提高水驱油藏采收率的重要技术。锦州9-3油田于2007年10月开始实施注聚,先期进行单井试注,2008年1月注聚工作全面展开,目前采出液的处理,由于产出聚合物的存在,采出液的破乳已经成为一个困扰油田生产且未根本解决的问题。本文针对油田聚驱采出液体系,主要研究了聚合物驱采出液的特点和适合含聚采出液的破乳剂。（1）对JZ9-3油田生产管汇采出液中的聚合物进行了分离、提纯及分析,产出聚合物与注入聚合物的分子结构相似,粘均分子量为59.8万,水解度为59.3%。（2）考查了原油各组分、聚合物、水相组分对原油乳状液稳定性的影响,确认沥青质是JZ9-3油田采出液稳定的主要因素,聚合物的存在进一步提高了乳状液的稳定性。聚合物对原油脱水的影响与聚合物的分子量和浓度有关,由于目前产出聚合物分子量与浓度均较大,其对原油脱水的影响较为明显。（3）聚合物影响乳状液稳定性的机理有：聚合物增加水相粘度和被油水界面吸附增加界面膜强度两种形式。对于JZ9-3油田而言,聚合物则主要是通过吸附到油水界面增强界面膜强度来提高乳状液的稳定性。（4）分别以小分子伯胺、大分子多胺、丙二醇、酚胺醛树脂、壬基酚醛树脂、对叔丁基酚醛树脂为起始剂合成了5大类8系列聚醚破乳剂。通过瓶试发现：改性后的对叔丁基酚醛树脂系列破乳剂对JZ9-3油田原油有明显的破乳效果,30min时脱水速率可达到80%以上。（5）将改性后的对叔丁基酚醛树脂破乳剂分别与醋酸、十二烷基苯磺酸、丙二醇为起始剂的破乳剂和酚胺醛为起始剂的破乳剂复配后进一步评选发现：醋酸对原油破乳有良好的协同作用,能够提高脱水速率和改善水质；十二烷基苯磺酸和酚胺醛为起始剂的破乳剂协同作用效果不佳；丙二醇为起始剂的破乳剂能够较好的改善水质。（6）针对JZ9-3油田采出液破乳处理的最佳破乳剂配方为：改性对叔丁基酚醛树脂破乳剂和醋酸俺质量比1：1复配使用。当破乳剂和醋酸用量分别为100mg/L时,30min的脱水率为89.6%,水质清澈。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景及目的
• 1.2 聚合物驱采出液及其特点
• 1.2.1 聚合物驱概述
• 1.2.2 聚合物采出液的特性
• 1.3 原油乳状液的稳定性
• 1.3.1 稳定性机理
• 1.3.2 稳定性因素
• 1.3.2.1 固体微粒
• 1.3.2.2 天然乳化剂
• 1.3.2.3 温度
• 1.3.2.4 无机盐
• 1.3.2.5 pH值
• 1.3.2.6 聚合物的影响
• 1.4 破乳剂的国内外研究现状
• 1.4.1 国内破乳剂的研究现状
• 1.4.2 国外破乳剂的研究现状
• 1.5 原油乳状液的破乳
• 1.5.1 破乳过程和方法
• 1.5.1.1 沉降分离
• 1.5.1.2 电脱水法
• 1.5.1.3 润湿聚结脱水法
• 1.5.1.4 微波辐射破乳法
• 1.5.1.5 化学破乳法
• 1.5.2 破乳剂破乳机理
• 1.6 聚合物驱采出液破乳研究现状
• 1.7 JZ9-3油田概况
• 1.7.1 JZ9-3油水处理流程图
• 1.7.2 产出聚合物浓度
• 1.8 课题研究的主要内容
• 第2章 含聚采出液特性分析
• 2.1 JZ9-3油田采出液含聚合物浓度的测定
• 2.1.1 实验仪器及药品
• 2.1.2 聚合物浓度的测定方法
• 2.1.3 油井及管汇聚合物产出浓度监测
• 2.1.4 JZ9-3油田含聚采出液对生产的影响
• 2.2 产出聚合物的分离与分析
• 2.2.1 产出聚合物的分离方法
• 2.2.2 产出聚合物的结构特征
• 2.3 采出液乳状液特性研究
• 2.4 聚合物对原油乳状液稳定性的影响
• 2.5 采出液的稳定机理研究
• 2.5.1 聚合物在油水两相的分配系数
• 2.5.2 聚合物对油水界面膜的影响
• 2.6 本章小结
• 第3章 破乳剂的合成
• 3.1 破乳剂的合成思路
• 3.2 实验药品及仪器
• 3.2.1 实验药品
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 小分子破乳剂的合成
• 3.4 多乙烯多胺嵌段聚醚破乳剂（B系列）的合成
• 3.5 醇类破乳剂（C系列）的合成
• 3.6 酚胺醛类聚醚破乳剂（D系列）的合成
• 3.6.1 酚胺醛树脂起始剂的合成
• 3.6.2 酚胺醛树脂聚醚破乳剂的合成
• 3.7 酚醛树脂聚醚破乳剂（E和H系列）的合成
• 3.7.1 壬基酚醛聚醚破乳剂（E系列）的合成
• 3.7.1.1 壬基酚醛树脂起始剂（R系列）的合成
• 3.7.1.2 壬基酚醛聚醚破乳剂的合成
• 3.8 对叔丁基酚醛聚醚破乳剂（F和H系列）的合成
• 3.8.1 对叔丁基酚醛树脂（S系列）的合成
• 3.8.2 对叔丁基酚醛聚醚破乳剂（F系列）的合成
• 3.8.3 对叔丁基聚醚破乳剂（F系列）的改性（H系列）
• 3.9 多嵌段聚醚破乳剂（P系列）的合成
• 第4章 破乳剂的评选
• 4.1 原油破乳剂的室内评选操作规程
• 4.1.1 方法提要
• 4.1.2 评选药品及仪器
• 4.1.3 评选操作步骤
• 4.1.4 性能指标
• 4.2 室内破乳剂的评选
• 4.2.1 破乳剂A系列的评价
• 4.2.2 破乳剂D和E系列的评价
• 4.2.3 破乳剂F系列的评价
• 4.2.4 破乳剂F系列改性后H系列的评价
• 4.2.5 破乳剂H和F系列与D1复配评选试验
• 4.2.6 破乳剂H和F系列与P4复配评选试验
• 4.2.7 破乳剂H和F系列与醋酸复配评选试验
• 4.2.8 破乳剂H和F系列与十二烷基苯磺酸复配评选试验
• 4.2.9 破乳剂H和F系列与冰醋酸、P4三元复配评选试验
• 4.3 室内评选小结
• 4.4 JZ9-3油田现场评选
• 4.5 现场评选小结
• 第5章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果