一种水包油型原油乳状液的破乳方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于原油开采特别是三次采油中采出液的处理技术，具体涉及一种常温下 快速破坏原油中水包油型乳状液的破乳方法。
【背景技术】
[0002] 在原油的生产加工的过程中都面临这一个重要环节，即油水乳状液的脱水处理， 又称为破乳。原油开采的过程中，油水乳状液经过喷油嘴和集输管道的机械混合后，极易形 成稳定的乳状液。原油乳状液会大大增加储运负担和降低输油管线的寿命。另外，在原油炼 制的过程中，由于水中含有大量无机盐，常常会导致催化剂的中毒和蒸馏设备的严重腐蚀。 因此，原油进入炼制之前必须进行破乳脱水处理。
[0003] 油水乳状液之所以能够稳定存在，主要是因为原油中浙青质、胶质和有机酸等极 性物质在油水界面形成了牢固的交叉网络结构的保护膜。保护膜的存在，使液滴之间无法 进行聚集分层，因此破坏油水乳状液稳定性的关键在于破坏油水界面保护膜。
[0004] 在油气田开发的过程中，一次采油和二次采油采出液主要为油包水型乳状液，采 用电一化学联合破乳的方式即能实现油水分离。目前，我国各大油田相继进入高含水开发 阶段。三次采油技术被广泛使用，油田采出液多为水包油型乳状液或者复杂的复合型乳状 液。这种采出液含有大量的水而导致常规方法的失效。具体来说，这种乳状液进入电脱水 器中易破坏电场，造成跳闸，连续生产难以顺利进行。因此，急需研发出高效快速处理水包 油型乳状液的破乳方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种对原油开采特别是三次采油中采出液具有良好破乳效 果的破乳方法。
[0006] -种水包油型原油乳状液的破乳方法，其特征在于该方法采用氧化石墨烯作为破 乳剂，在常温下对水包油型原油乳状液进行脱水处理。
[0007] 本发明采用少量的氧化石墨烯即可强烈地破坏油水界面的保护膜，从而使油水乳 状液的稳定性下降，经充分震荡，油滴之间通过碰撞而迅速聚集，与水快速分离，并悬浮于 水面，从而实现了油水分离的目的。
[0008] -种水包油型原油乳状液的破乳方法，其特征在于该方法包括以下步骤： A、 将氧化石墨配制成悬浮液，并充分超声分散，获得氧化石墨烯破乳剂； B、 将氧化石墨烯分散液加入到水包油型原油乳状液中，加入量为lmg/L~200mg/L，搅拌 均匀，静置后进行油水分离。
[0009] 本发明所述的1公斤氧化石墨烯破乳剂能够处理水包油型原油乳状液15-30吨。 [0010] 本发明所述的水包油型原油乳状液中的含水量为80-99. 5%。
[0011] 我们具体的破乳实验参照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5797-93《水 包油乳状液破乳剂使用性能评定方法(瓶试法)》进行测试。参考中华人民共和国石油天然 气标准SY/T5329-2012《碎屑岩油注水水质推荐指标及分析方法》定量测定出脱出水的含 油量。
[0012] 本发明水包油型原油乳状液破乳方法中采用氧化石墨烯作为破乳剂。一般情况 下，水溶性破乳剂分散液浓度越高，带入乳状液中的水量越少。然而，配制破乳剂分散液浓 度时要兼顾氧化石墨烯的分散程度。破乳剂的用量可以根据乳状液中的含油量和脱出水的 指标要求确定或通过破乳剂浓度优化实验确定。一般来说，水包油型乳状液中含油量越高， 脱出水的含油量越低，所需破乳剂的量越大。必须指出的是，当氧化石墨烯的剂量超过最佳 使用范围时，脱出水的清洁度和含油量将受到影响。原因在于氧化石墨烯本身为黄褐色，并 且在破乳的过程中吸附了油中的部分化合物。破乳后，过量的氧化石墨烯悬浮在水相中使 得水相呈黄色，脱出水的含油量也比最佳剂量范围时略高。油水分层时，静置时间为5分钟 ~2小时。
[0013] 该方法处理水包油型乳状液具有以下优点： 1、本发明水包油乳状液的脱油率大于96%。上浮的油相含水量低，易于后续处理。脱出 水含油量低，脱出水基本达到三级排放标准和回注标准。
[0014] 2、本发明的破乳剂为氧化石墨烯分散液。此破乳剂的性质稳定，无毒无害。原料 廉价易得，制备方法简单、成熟。破乳后，破乳剂可以通过简单过滤方法进行回收再利用。
[0015] 3、使用本发明的方法处理原油乳状液，对温度依赖程度低。测试均在常温下进行， 且效果良好。对于高于常温的工作条件下，破乳效果更佳。
[0016] 4、采用此方法对水包油型原油乳状液进行脱水处理，脱水效率高、破乳时间短。乳 状液在短短几分钟内即可迅速破乳。且静置时间越长，脱出水质越好。
[0017] 5、采用此方法处理水包油型乳状液，普适性强，广泛适用于普通水包油型的原油 乳状液和重质原油水包油型乳状液。
[0018] 本发明能够用于石油工业中高含水量的油水乳状液的脱水处理。
【具体实施方式】
[0019] 为了更直观、准确理解本发明所述的方法及此方法的优越性，下面将通过具体的 实例予以说明。但是本发明并不局限于下面的实施例。
[0020] 实施例1 : 用去离子水配制浓度为2mg/mL的氧化石墨悬浮液，超声分散90分钟以上，以获得氧 化石墨烯分散液，待用。
[0021] 分别将40g塔里木盆地原油和360g去离子水置于塑料容器中。油水混合液通过 高剪切乳化机在28000rpm条件下分散3min，以获得均匀分散的含油量为10%的水包油型原 油乳状液。取破乳试剂瓶若干支，并依次编号。在破乳试剂瓶中分别加入等量的乳状液，在 室温条件下，静直30min。
[0022] 将不同体积的氧化石墨烯分散液加入到破乳试剂瓶中震荡均匀、静置，观察并记 录水相、油相及界面状况。
[0023] 静置60min后，参照SY/T5329-2012所述的标准分析方法，采用煤油为萃取溶剂测 定脱出水中的含油量并计算脱油率。
[0024] 加入破乳剂的剂量及破乳实验结果详见表1。
【主权项】
1. 一种水包油型原油乳状液的破乳方法，其特征在于该方法采用氧化石墨烯作为破乳 剂，在常温下对水包油型原油乳状液进行脱水处理。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于该方法包括以下步骤： A、 将氧化石墨配制成悬浮液，并充分超声分散，获得氧化石墨烯破乳剂； B、 将氧化石墨烯分散液加入到水包油型原油乳状液中，加入量为lmg/L~200mg/L，搅拌 均匀，静置后进行油水分离。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于1公斤氧化石墨烯破乳剂处理水包油型 原油乳状液15-30吨。
4. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于水包油型原油乳状液中的含水量为 80-99. 5%。
【专利摘要】本发明公开了一种水包油型原油乳状液的破乳方法。该方法采用氧化石墨烯作为破乳剂，在常温下对水包油型原油乳状液进行脱水处理。水包油乳状液的脱油率大于96%，能够用于石油工业中高含水量的油水乳状液的脱水处理。
【IPC分类】C10G33-06
【公开号】CN104877706
【申请号】CN201410068677
【发明人】任嗣利, 刘娟
【申请人】中国科学院兰州化学物理研究所
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年2月27日