陈荣耀
中石化华北油气分公司采气一厂，陕西省榆林市 719000
摘要：针对大牛地气田采气过程中加注泡排剂，产出水中凝析油出现乳化，造成凝析油无法回收或回收效果不佳，同时导致后续水处理装置不稳定运行等问题，通过室内乳化物生成模拟，分析乳化物生成的影响因素和规律，并以此为基础提出控制措施，指导实际生产。
关键词：大牛地气田；泡排剂；乳化物；破乳优选
1 气田中乳化物来源与形成机理分析
1.1大牛地气田乳化物来源
大牛地气田地处鄂尔多斯盆地北部，横跨陕西内蒙两省，属于特低渗致密砂岩气藏。在泡沫排水采气中，气井产出液长期存在不易被带出井筒的乳化物，严重影响井底积液的排出，削弱了泡排效果，限制了气井的生产能力，同时也加大了污水处理和回收凝析油的难度，严重影响了整个生产系统的正常运行，成为制约天然气生产中的一大难题。K.J.Lissant、K.J.Mayth、Robert Aveyard和 H.M.Princen 等学者采用不同方法从不同角度对乳化物进行了研究，但是不能完全解释所有的试验现象，没有对乳化物的各种影响因素进行系统研究，也没有给出生产中防治乳化物的方法和建议。因此有必要对乳化物形成机理及影响乳化物形成的因素进行深入研究，进而提出乳化物的防治及应用方法解决实际采气生产中的乳化难题。随着大牛地气田的不断开发，气井产出液中乳化物含量急剧增加，凝析油乳化严重，大部分凝析油无法进行回收，此外大量乳化物充斥储罐，对气田的生产带来严峻考验。
1.1乳化物的成分及形成机理
对大牛地采气一厂污水处理厂乳化物的进行密度、水相pH值测定及成分组成等基本物性分析。乳化物密度测定执行GB/T 1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法》；pH值测定使用pH计型号PHS-3D。
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根据上表中实验数据，大牛地采气一厂污水处理厂各处原油水相PH值均显酸性。分离水密度约1.12g/cm3，为CaCl2水型，属高矿化度地层水，Cl-含量约10000-20000mg/L。
泡排剂由两种不同基团组成，一种是亲水基团，与水分子作用力强；另一种是亲油基团，与水分子相斥，当溶液中存在凝析油时，疏水基朝向油，亲水基朝向水，大幅降低了油和液体之间的界面张力，形成了具有稳定结构的乳化物。从乳化物形成机理分析可知，乳状液有着巨大的比表面，属热力学不稳定体系，不会自发形成，要得到稳定的乳状液必须有乳化剂的存在，在泡沫排水采气中，往往需要向气井中加入泡排剂，因气井积液中含有水和凝析油，这就无法避免乳化物的形成，泡排剂既充当了起泡剂的作用，同时又充当了乳化剂的作用，泡排和乳化这对矛盾将同时存在于整个生产流程之中。
2 国内外破乳技术研究情况
天然气开采过程中影响乳化物的各种因素可以分为如下两类：① 可控因素有乳化物处理温度、甲醇浓度、泡排剂浓度；② 不可控因素有气井温度、外界环境温度、凝析油含量。可以通过控制可控因素达到防治乳化物的目的。根据上面的实验可以发现，控制乳化物温度、泡排剂浓度、甲醇浓度可以有效地改变乳化物的性质，进而达到防治乳化物的目的。
在油气田开发过程中,一次采油和二次采油采出的乳化原油多是油包水型,采用常规电化学联合破乳的方法就可以实现油水分离。目前,我国东部各油田相继进入高含水开发期,三次采油技术逐渐被应用,采出液多为水包油乳状液或水包油与油包水交替出现的复杂乳状液,其界面膜强度高,乳状液非常稳定,采用常规和各种新的合成破乳剂均难以达到满意的破乳效果,加大了采出液处理的难度,困扰着油田生产。超声波可在一定程度上解决各种乳化原油的破乳问题。超声波作用于油水乳状液后,由于油、水的物性不同,对超声波的响应不同,出现油、水粒子各自集聚的现象,称之为位移效应。此效应能促使乳状结构破坏,从而促进同种物质微粒凝聚,使得油、水分离加快。实验证明,虽然用超声波对三次采油的乳化原油破乳可以脱掉绝大部分水,但脱水效率并不高,这是因为原油采出液具有较高的矿化度和较多的表面活性物质,这使得乳化液的结构难以破坏,因此,超声波配合相应的破乳剂才有可能取得较好的破乳脱水效果。
3 破乳室内试验
3.1 实验材料及仪器
实验材料：目前净化厂含有3种乳化物。I类是乳白色含泡沫絮体乳化物；II类是棕灰色或棕黄色絮体乳化物；III类是悬浮的含油污泥。
实验仪器：500毫升烧杯5只、100毫升烧杯一只、100毫升量筒、玻璃棒、恒温数显水浴锅。
3.1.1 I类乳化物破乳
通过实验，加入甲醇能迅速反应，分离出油，甲醇与乳化物最佳比例为1:2时，破乳效果最好，油水分离最充分。
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3.1.3 II类乳化物破乳
III类乳化物加洗衣粉与甲醇均不能破乳。
3.2 破乳工艺方案
根据季节变化确定不同的破乳方法，夏季以洗衣粉和破乳剂为主，冬季以甲醇破乳为主。
4 结论与建议
利用甲醇对乳化物集中破乳效果显著，不但可以保证凝析油及时回收，还有效避免了新鲜乳化物进入生产后续系统。利用甲醇实现对新鲜乳化物破乳，避免了使用破乳剂，降低了处理成本，同时破乳后的甲醇还可以回收再利用，为企业创造更高的经济效益。
5 参考文献
[1] 刘云云.大牛地气田凝析油乳化物甲醇破乳试验研究[J].内蒙古石油化工,2016(9):1-2.
[1] 刘云云.大牛地气田乳化物形成影响因素及控制措施研究[J].内蒙古石油化工,2018(8):1-2.
[1] 杨林江.大牛地气田乳化物形成机理、防治方法研究及应用[J].天然气技术与经济,2016(10):43-45.