关键词：离心法；破乳剂；乳化；瓶试法；评价
原油破乳剂评价一般参照行业标准 SY/T 5281-2000[1]中的瓶试法，该方法适用范围较广，一般通过调整乳状液配制方法[2-4]，基本可以完成各种含水率原油破乳剂评价选型。但对于乳化严重、破乳难度大的原油，如新油田投产初期或新开井的原油，含水率一般小于 40 %，同时产液含钻采添加剂较多，比较容易形成稳定的乳化液，采用瓶试法开展破乳剂评价一般存在脱水速率慢、界面不齐、破乳剂性能区分度不好等问题，严重影响破乳剂评价结果的准确性，很难评选出满足油田需求的破乳剂产品。南海某油田 2014 年投产，投产以来，含水率从 5 %以下逐步上升至 35 %左右，但一直存在明显的乳化问题，在用破乳剂 BH-142A 效果一般，应用期间生产分离器存在明显的乳化层，需定期将乳化层切掉，才能勉强满足生产需求。
目前，针对高含水油田破乳剂[5，6]研究很多，针对低含水、乳化问题严重的破乳剂研究相对较少，因此，本研究的主要目的就是为解决瓶试法在低含水、乳化问题严重原油破乳剂评价过程中的局限性，通过采用“瓶试法+离心法”，评价出破乳性能优良的破乳剂，解决该油田存在的乳化问题，满足油田生产需求。
1 实验材料及方法
1.1 实验仪器
罗宾逊 872A 防爆离心机及配套 100 mL 刻度脱水瓶，美国 Robinson 公司；摇架，定制，2 排每排 6 格，配合脱水瓶使用；Julabo TW8 恒温水浴槽，德国 Julabo公司。
1.2 实验药品
破 乳 剂 BH -29/HYP -105/YFPG -364/BH -142A/YHPW-717/YHPW-785，分别为脂肪胺/烷基酚醛树脂/烷基酚醛树脂/多元醇/酚胺树脂型聚醚破乳剂的单剂和复配剂，均为公司自产且应用效果较好的产品。破乳剂 DMO 46X，美国贝克休斯公司产品。实验用油，生产管汇未加破乳剂混合原油。航煤，为平台直升飞机用油。
1.3 破乳剂评价方法-瓶试法
评价方法参照 SY/T 5281-2000 标准，采用瓶试法，考虑到该油田原油乳状液非常稳定，原油乳状液直接从生产管汇取样，不再额外乳化，主要步骤为：在装有实验用油的脱水瓶中加入规定浓度的破乳剂，用摇架乳化混合规定次数，然后置于规定温度的恒温水浴中，记录 210 min 内不同时间脱出水的体积，并观察脱出水水质和油水界面状况。
1.4 BS&W 测定方法
油田 BS&W 测定采用离心法，参照 GB/T 6533-2012[8]，结合油田生产特点进行了调整，主要步骤为：在100 mL 刻度脱水瓶加入 50 mL 航煤，取 50 mL 现场油水样，滴入 2 滴万能破乳剂 DMO 46X，混合均匀，置于离心机，在 2 000 r/min 条件下离心 10 min，离心后分为四层，分别是油层、中间层（乳化层）、水层和沉积物层，通过读取每层体积数据，可计算出含水率、乳化物含量和沉积物含量。
2 实验结果与讨论
2.1 原油的乳化问题
该油田原油含水为 35 %，但乳状液非常稳定，室温静置一周都不会发生明显的油水分离。按平台BS&W 测定方法，离心后分离得到的自由水只有 3 %~7 %，乳化物则高达 45 %~53 %，表明该油田原油乳状液破乳难度大，对破乳剂的破乳能力要求高（见表 1、 图 1）。
2.2 瓶试法的局限性
按瓶试法完成的破乳剂评价结果（见表 2），在用破乳剂 BH-142A 效果较好，但 BH-142A 终脱水量只有 1.5 mL（相当于终脱水率 5.4 %）；且破乳剂 YFPG-364、YHPW-717、YHPW-785 和 BH-142A 脱水数据差别小，破乳剂的破乳能力区分度不足，不利于有效评估破乳剂的性能。在用破乳剂 BH-142A 应用期间平台生产分离器存在明显的乳化层，需定期将乳化层切掉，才能勉强满足生产需求；油轮这边也需要靠强电场的电脱水来实现下舱原油合格。破乳剂 BH-142A 实际应用效果也表明其破乳能力不足，瓶试法的结果可靠性不够（见图 2）。
从表 2 和图 2 可以看出，由于该油田存在乳化严重问题，采用瓶试法开展破乳剂评价存在脱水速率慢、破乳剂性能区分度不好问题，影响破乳剂评价结果的准确性，很难评选出满足油田需求的破乳剂产品。
2.3 瓶试法+离心法
针对该油田乳化严重问题以及瓶试法的局限性，通过引入“强化油水分离”离心法开展破乳剂室内评价，主要步骤为：评价前期按瓶试法开展，脱水时间为10 min 时将脱水瓶从恒温水浴中取出置于离心机，在2 000 r/min 条件下离心 10 min，然后取出脱水瓶进行读数并拍照（见图 3）。
评价结果（见表 3），在用破乳剂 BH-142A 效果一般，终脱水量为 17 mL（相当于终脱水率为 60.7 %），但乳化物仍有 18 mL。破乳剂 YFPG-364 效果最佳，终脱水量达 26 mL（终脱水率达 92.9 %），而且乳化物只有3 mL，破乳脱水效果明显优于在用破乳剂 BH-142A；破乳剂 YHPW-717 效果最差，终脱水量仅 5.7 mL（终脱水率达 20.3 %），同时乳化物高达 36.3 mL。
从表 3 和图 3 可以看出，通过采用“瓶试法+离心法”，破乳能力区分度明显提升，有利于区分破乳剂性能，同时优选出的破乳剂 YFPG-364 终脱水率最高达到 92.9 %，有希望能够满足该油田破乳需求。
2.4 现场应用
为解决现场问题，考察药剂效果，验证“瓶试法+离心法”评价结果的有效性，破乳剂 YFPG-364 在该油田现场进行了现场试验，试验期间，破乳剂浓度、生产分离器油出口原油水含量、乳化物含量变化情况 （见图4）。
10 月 13 日至 10 月 21 日为在用破乳剂 BH-142A（浓度 100 mg/L，基于产油），生产分离器油出口水含量均值为 8.6 %，乳化物含量均值为 24.6 %。从图 4 中可以看出，10 月 22 日破乳剂 YFPG-364 切入并稳定加注后，在 80 mg/L 浓度下，生产分离器油出口水含量均值从 8.6 %降低到了 3.6 %，乳化物含量均值从 24.6 %降至 8.0 %。在破乳剂浓度降低 20 mg/L 条件下，生产分离器油相出口原油水含量和乳化物含量的明显下降，表明破乳剂 YFPG-364 破乳效果明显优于在用破乳剂 BH-142A，生产分离器油水处理效果大幅提升。目前，破乳剂 YFPG-364 已经在该油田成功应用，效果良好，乳化层得到有效控制，油田生产平稳。
3 结论
（1）对于乳化严重的原油，采用瓶试法开展破乳剂评价一般存在脱水速率慢、界面不齐、破乳剂性能区分度不好等问题。按瓶试法选出的破乳剂 BH-142A 效果差，生产分离器存在明显的乳化层。
（2）通过采用“瓶试法+离心法”，评价出破乳性能优良的破乳剂 YFPG-364。现场试验结果表明，破乳剂YFPG-364 效果明显优于破乳剂 BH-142A，在浓度降低 20 mg/L 的条件下，生产分离器油出口原油乳化物含量均值从 24.6 %降至 8.0 %，表明“瓶试法+离心法”可用于乳化严重的原油破乳剂评价。
原标题：离心法在破乳剂评价中的应用
原作者：李湘山，魏 强，黄 孟，石华前
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