低剂量水合物抑制剂KL-1对原油脱水影响的研究

崔广振，程　艳，谭浩波，乎文财，张国欣（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津塘沽　300457）



低剂量水合物抑制剂KL-1对原油脱水影响的研究

崔广振，程艳，谭浩波，乎文财，张国欣
（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津塘沽300457）

摘要：研究了低剂量水合物抑制剂KL-1对油水样品破乳的影响，对高含蜡高含水、高含蜡低含水和低含蜡高含水3种油水样品，考察了KL-1在不同加入浓度下，对油水样品的脱水率、脱水水色和油水界面的影响。实验结果表明：不加破乳剂的情况下，KL-1对油水样品脱水都有抑制作用，不同含蜡含水的油水样品均没有脱水。在加破乳剂的情况下，KL-1对油水样品脱水还是具有抑制作用，最高脱水率只有93 %，随着KL-1加入浓度的增大，脱水率减小，乳化液量增多，水色变差。

关键词：低剂量水合物抑制剂；油水样品破乳；脱水率；水色；油水界面；乳化液

天然气水合物是天然气（如CH4，C2H6，C3H8，CO2等）分子与水在一定的温度和压力条件下形成的类似于冰的晶体。低剂量水合物抑制剂（也称LDHI），通常是通过抑制水合物成核，或者干扰水合物核的生长或聚结，防止水合物晶粒进一步长大。LDHI包括阻聚剂（也称AA）和动力学抑制剂（也称KI），它们不是改变水合物的形成条件，而是延缓水合物的成核或生长，而且由于加入量很少（浓度一般小于1 wt%），成本较低，经济可行，因而已在一些油气田得到试验与应用[1，2]。

此次使用的低剂量水合物抑制剂KL-1（简称KL-1）是“十一五”国家科技重大专项课题“海洋深水油气田开发工程技术”的子课题“深水流动安全保障和水合物风险控制技术”开发的新型低剂量水合物抑制剂。为验证KL-1对油气水处理系统的影响，选择中海油渤海JZ21-1油田油水样品为试验样品，进行KL-1对原油脱水影响试验。

1　实验部分

1.1仪器和试剂

微量注射器（型号10 μL～200 μL）；一次性注射器（型号1 mL）；TW-12型恒温水浴锅，德国优莱博公司；离心瓶（型号100 mL）。

低剂量水合物抑制剂KL-1，破乳剂AP-10、BH-12、BH-18D、BH-20A、BH-29、BH-33、BH-40和BH-41C，上述药剂均为中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司生产的工业品。

1.2试验油水样品

JZ21-1油田位于渤海北部辽东湾中，有6口生产油井，所产原油经过203.4 mm海管输送到JZ20-2油田，海管全长14.3 km。原油到达JZ20-2油田后经换热器E-2001加热到62℃，输往断塞流捕集器V-1501，然后输往一级生产分离器V-2001和二级生产分离器V-2002，完成油、天然气和水的分离。

此次试验油水样品按照含蜡值和含水值分为三类：高含蜡高含水油水样品、高含蜡低含水油水样品和低含蜡高含水油水样品，数据（见表1）。

1.3试验方法

试验方法按照中国海洋石油总公司企业标准（SY/T 5281—2000原油破乳剂使用性能检测方法（瓶试法））进行。

表1　试验油水样品数据表

2　结果与讨论

2.1破乳剂脱水效果

从表2～表4可以看出，加入破乳剂后的油水样品60 min脱水率均超过50 %，最高达到98 %，超过产品使用的标准，且脱水水色清澈透明，油水界面平齐，破乳效果非常好。

表2　高含蜡高含水油水样品破乳剂试验数据

表3　高含蜡低含水油水样品破乳剂试验数据

表4　低含蜡高含水油水样品破乳剂试验数据

2.2 KL-1对高含蜡高含水油水样品破乳的影响

试验测定了KL-1在不同加入浓度下（KL-1分别加油水样品含水量的1 %、3 %、5 %）对高含蜡高含水油水样品脱水的影响。测定30 min和60 min下油水样品的脱水率、脱水水色和油水界面情况，数据（见表5～表7）。

表5　1 %的KL-1对高含蜡高含水油水样品破乳影响试验数据

表6　3 %的KL-1对高含蜡高含水油水样品破乳影响试验数据

表6　3 %的KL-1对高含蜡高含水油水样品破乳影响试验数据（续表）

表7　5 %的KL-1对高含蜡高含水油水样品破乳影响试验数据

从表5～表7可以看出，不加破乳剂的情况下，KL-1对高含蜡高含水油水样品脱水有抑制作用，加KL-1的油水样品均没有脱水，而不加任何药剂的空白样品60 min时脱水率为5 %。在加破乳剂的情况下，KL-1对油水样品脱水还是具有抑制作用，最高脱水率只有57 %，随着KL-1加入浓度的增加，油水界面出现乳化液，影响了原油的进一步脱水，脱出水水色也变得较差。

2.3 KL-1对高含蜡低含水油水样品破乳的影响

试验测定了KL-1在不同加入浓度下（KL-1分别加油水样品含水量的1 %、3 %、5 %）对高含蜡低含水油水样品脱水的影响。测定30 min和60 min下油水样品的脱水率、脱水水色和油水界面情况，数据（见表8～表10）。

从表8～表10可以看出，不加破乳剂的情况下，KL-1对高含蜡低含水油水样品脱水有抑制作用，加KL-1的油水样品均没有脱水，而不加任何药剂的空白样品60 min时脱水率为3 %。在加破乳剂的情况下，KL-1对油水样品脱水还是具有抑制作用，油水界面均出现乳化液，随着KL-1浓度的增大乳化液增多，当KL-1加到油水样品含水量的5 %时，大部分油水样品脱出的为乳化液，而不是水。

2.4 KL-1对低含蜡高含水油水样品破乳的影响

表8　1 %的KL-1对高含蜡低含水油水样品破乳影响试验数据

表9　3 %的KL-1对高含蜡低含水油水样品破乳影响试验数据

表10　5 %的KL-1对高含蜡低含水油水样品破乳影响试验数据

试验测定了KL-1在不同加入浓度下（KL-1分别加油水样品含水量的1 %、3 %、5 %）对低含蜡高含水油水样品脱水的影响。测定30 min和60 min下油水样品的脱水率、脱水水色和油水界面情况，数据（见表11～表13）。

表11　1 %的KL-1对低含蜡高含水油水样品破乳影响试验数据

从表11～表13可以看出，不加破乳剂的情况下，KL-1对原油脱水有抑制作用，加KL-1的油水样品均没有脱水，而不加任何药剂的空白样品60 min时脱水率为25 %。在加破乳剂的情况下，KL-1对原油脱水抑制作用减小，最高脱水率达到93 %，达到产品使用标准。随着KL-1加入浓度的增加，部分油水样品油水界面出现乳化液，影响了原油的进一步脱水，脱出水水色也变得较差。

表12　3 %的KL-1对低含蜡高含水油水样品破乳影响试验数据

表13　5 %的KL-1对低含蜡高含水油水样品破乳影响试验数据

3　结论

（1）不加破乳剂的情况下，KL-1对中海油JZ21-1油田不同含蜡和含水的油水样品脱水都有抑制作用。

（2）加破乳剂的情况下，KL-1对油水样品脱水有抑制作用，高含蜡油水样品比低含蜡油水样品脱水更困难，低含水油水样品比高含水油水样品脱水更困难。

（3）对3种油水样品的脱水，随着KL-1浓度的增大，脱水率减小，乳化液量增多，水色变差。

参考文献：

［1］毕曼，等.天然气水合物抑制剂研究与应用进展［J］.储运与集输工程，2009，29（12）:75-78.

［2］许维秀，等.天然气水合物抑制剂研究进展［J］.化工进展，2006，25（11）：1289-1292.

科学家发现“吃塑料”细菌有望清除地球塑料垃圾

据英国每日邮报报道，全球每年制造数百万个生物不可降解塑料瓶，它们包含聚对莱二甲酸乙二醇酯（PET），最终这些塑料瓶将丢弃在街头和海洋。目前，日本研究人员发现一种细菌可以“吃塑料”，未来这种细菌有望清除地球塑料垃圾。

通过筛选能够分解坚硬塑料的细菌候选者，研究人员偶然发现Ideonella sakaiensis 201-F6这种细菌使用PET作为能量源，能够在30℃温度条件下经过6个星期完全降解PET薄膜。

（摘自宁夏日报第20723期）

Studies on the influence of low dose hydrate inhibitors KL-1 on the crude oil dehydration

CUI Guangzhen，CHENG Yan，TAN Haobo，HU Wencai，ZHANG Guoxin
（CNOOC EnerTech Drilling&Production Co.，Tanggu Tianjin 300457，China）

Abstract:As an inportant chemical for natural gas development.The new low dose hydrate inhibitor KL-1 was studied about the influences on the high waxy high water and high waxy low water and low waxy high water content crude oil.Examines the KL-1 in different concentrations,the dehydration rate of crude oil, dehydrated water and the effect of oil-water interface.The experimental results show that under the condition of without demulsifier,KL-1 has an inhibitory effect on dehydration of crude oil,wax containing different water cut of crude oil are no dehydration.In the case of adding demulsifier,KL-1 has inhibitory effect on crude oil dehydration or,high dehydration rate is only 93 %,with KL-1 joining with the increase of concentration and dehydration rate decreases,and the emulsion increased,water color variation.

Key words：low dose hydrate inhibitor；dehydration of crude oil；dehydration rate；water color；oil-water interface；emulsion

作者简介：崔广振，男（1979-），工程师，现从事油田化学方面的科研与推广工作，邮箱：cuigzh@cnooc.com.cn。

*收稿日期：2016－01-11

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.03.012

中图分类号：TE624.1

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）03-0044-06