克拉玛依油田老化油回收实验研究

论文摘要

石油是国民经济重要的基础能源。近年来,国内石油需求强劲,消费大幅增长,而国内石油产量却徘徊不前,供需矛盾日益突出。目前我国各大油、气田已进入开发中后期,地层产能不断降低、含水上升和其它复杂情况导致石油和天然气的开采难度不断增高,生产效率不断降低。而开采到地面相当一部分原油因各种原因转化为老化油,不能应用,造成能源浪费。例如:油井管外漏及其它落地原油,修井废液,污水事故池、污水处理装置回收的加过各种化学药剂的乳化原油、原油处理装置排出的乳化液以及油井各种作业后排出的污油,清罐罐底污油等。因此老化油破乳回收二次使用将成为我国原油产量新的增长点,对于保障石油市场的供需平衡具有重要的现实意义。本文以克拉玛依油田典型老化油(稠油和稀油)为研究对象,以实验为研究手段,紧紧围绕老化油回收这一主题,主要开展以下工作:(1)深入调查克拉玛依油田老化油的来源,分类整理选取具有典型、代表性的红浅稠油处理站、稀油处理站和车排子联合站老化油作为研究对象,分别对浮渣、水珠直径及其界面膜厚度进行微观成像分析,进一步明确了本文研究对象。(2)从原油乳状液形成机理入手,深入分析了老化油乳化剂的来源和乳状液的形成过程,进而研究乳状液的稳定性机理,并以脱水率为目标,分别开展了搅拌强度、原油组成、液珠直径、油水界面膜、高分子化合物等参数对老化油稳定性的敏感性实验,为老化油破乳回收提供了重要的基础数据。(3)分别采用加热破乳、电破乳、离心脱水以及化学破乳等油田常用破乳脱水工艺对老化油进行破乳脱水实验,找到老化油的破乳对策——热化学—离心脱水技术;并提出了老化油破乳剂选择的原则,对初选的四种破乳剂分别开展了不同预测时间、脱水温度、加药浓度条件下的脱水实验,合理优选了添加剂,确定老化油破乳脱水的实验条件。(4)基于水滴沉降原理,对老化油离心脱水的影响因素进行评判,确定各影响因素的重要程度,进而对各类影响因素开展正交实验研究,确定合理工艺参数,为成功进行现场模拟实验提供重要的技术依据。(5)对比分析原油掺蒸汽和热水以及加热过程原油乳化试验结果,确定合理地加热方式;并引人碟式分离技术分离固体颗粒渣,分类给出了残渣处理方法。进而合理确定了老化油回收现场试验参数,应用采油一厂红浅大坝收油和车排子收油、重油公司蒸发场拉油、采油二厂81#站收油开展了现场试验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究目标及思路
• 1.4 本文主要工作及创新
• 2 克拉玛依油田老化油物性实验研究
• 2.1 取样
• 2.2 老化油形态分析
• 2.3 老化油杂质成分分析
• 2.4 老化油物理化学性质分析
• 2.5 曝氧老化
• 3 老化油稳定性实验研究
• 3.1 原油乳状液形成机理
• 3.2 原油乳状液稳定机理
• 3.3 原油乳状液稳定实验
• 4 老化油破乳实验研究
• 4.1 加热破乳实验
• 4.2 电破乳实验
• 4.3 老化油离心分离实验
• 4.4 破乳剂破乳实验
• 5 老化油离心脱水实验研究
• 5.1 水滴沉降原理
• 5.2 老化油离心脱水影响因素评价实验
• 5.3 确定老化油离心脱水实验参数
• 6 老化油回收现场模拟试验
• 6.1 确定加热工艺
• 6.2 确定脱水设备及工艺流程
• 6.3 处理残渣
• 6.4 现场模拟试验
• 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 博士在读期间发表的论文及参与课题目录