从集输的角度对国内几大聚合物进行比较，分析聚合物对破乳和清水的影响。选取CB － B平台和 SZ 36 － 1CEPK 平台的综合油水样为评价对象，考察各种聚合物对在用破乳剂和清水剂作用效果的影响。结果表明: 破乳剂和清水剂对集输系统有很大的促进作用，但若原油中混了聚合物，破乳和清水效果即急剧下降，尤其是疏水缔合聚合物，与其他类型的聚合物比较，它的影响更为严重。
关键词：
破乳剂 清水剂 聚合物驱油剂 海上油田随着海上油田采出程度的降低、含水率的增高，提高原油采收率的技术迅猛发展。日前，SZ36 － 1、LD 10 － 1、JZ 9 － 3 等油田主要采用聚合物驱油剂，有四川的 AP － P4、法国艾森和大庆的几种产品。聚合物驱油剂的使用，在一定程度上提高了原油的产量，但对油水处理系统造成了一定的影响。近些年，油水处理系统波动比较频繁，导致破乳剂、清水剂经常需要更新换代。
海上油田的油水处理系统一般有一级处理器、二级处理器、电脱、斜板除油器、气浮选器、核桃壳过滤器等。每一级光靠系统来分离处理油和水，很难达到外输外排的要求，因此破乳剂和清水剂起了很重要的作用。除了这些，根据平台特性还需要诸如消泡剂、缓蚀剂、防垢剂、杀菌剂和降黏剂等协同作用，才能达到预期效果。当然，破乳剂和清水剂是所有药剂中最重要的组分，起着至关重要的作用。
破乳剂主要为环氧乙烷、环氧丙烷的聚醚类，按照起始剂的不同，分为不同的品种，有适用于含蜡原油，有适用于沥青质、胶质的原油，也有适用于稠油、含水多的油田。破乳剂本来就是一种表面活性剂，它能改变原来油水界面的性质，达到将更多的油和水分离的目的。清水剂多为丙烯酰胺衍生物的聚合物、聚醚或二硫代氨基甲酸盐，有阳离子的、阴离子的，也有非离子的、两性离子的。通俗说，清水剂分为絮凝剂和助凝剂，就是将水中的杂质絮凝在一块，便于下一步分离。驱油用聚合物主要为水解聚丙烯酰胺类，有普通线性结构，也有疏水缔合类结构。聚合物在井底高温高压的作用下，性质会发生一定的变化，吸附在油水界面处，在一定程度上增强了界面膜的强度，加大了破乳剂和清水剂的处理难度。这样会导致集输油品不合格，油中含水增多，外排水中含油也增多，给生态环境造成破坏，所以油田开采时经常面临破乳剂、清水剂等需要转型更新的问题。因此，本研究选取了CB － B 平台和 SZ 36 － 1CEPK 平台的综合油水样为评价对象，考察各种聚合物对在用破乳剂和清水剂作用效果的影响，以期为以后的生产提供参考。
1 实验部分
1.1 药剂
聚合物: 1#，HPAM，大庆炼化公司; 2#，AP －P4，四川光亚聚合物化工有限公司; 3 #，HENGFLOC 62718，北京恒聚化工集团有限责任公司;4#，FLOJET DＲP 2100 X，法 国 艾 森 公 司; 5 #，31751，河南正佳能源环保股份有限公司。聚合物质量浓度为 2 000 mg /L。
油水样: CB － B 综合油水样( 未加药剂) 、SZ36 － 1CEPK 综合油水样( 未加药剂) 。
清水剂: BHQ － 321( CB － B 平台在用，中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司生产) ，用蒸馏水稀释至 10% ，加药量 240 mg /L。BHQ － 351 ( SZ 36 － 1CEPK 平台在用，中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司生产) ，用蒸馏水稀释至 10% ，加药量 320 mg /L。
破乳剂: BH － 132( CB － B 平台在用，中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司生产) ，用酒精稀释至 10% ，加药量 90 mg /L。BH － 123( SZ 36 － 1CEPK 平台在用，中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司生产) ，用酒精稀释至10% ，加药量 100 mg /L。
1.2 仪器
XG － CAMB1 型接触角测量仪，上海轩轶创析工业设备有限公司; 脱水瓶( 100 mL) ，四川蜀玻有限责任公司; 水浴锅( 0 ～ 100 ℃ ) ，无锡玛瑞特科技有限公司; 加药枪( 20 ～ 200 μL) ，济南欧莱博科学仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1乳化及破乳实验
1) 取 CB － B 综合油水样( 未加药剂) 中的水，平均分成 5 份，聚合物( 1 #、2 #、3 #、4 #和 5 #)2 000 mg /L，分别缓慢加入其中 5 份烧杯中搅匀，配制成聚合物溶液，待用。
2) 准备 12 个脱水瓶，将 5 份聚合物溶液，各取 5 mL 分别倒入其中 5 个脱水瓶中，记为一组;同理，将 5 份聚合物溶液，再各取 5 mL 分别倒入另 5 个脱水瓶中，记为二组; 再向剩下的 2 个空脱水瓶中分别只加入 5 mL 的综合油水样中的水，作为空白样，分别置于一组和二组中。
3) 向 12 个脱水瓶中分别补加 CB － B 油样至 80 mL，放入 72 ℃的水浴锅中预热 15 min。
4) 一组的 6 个脱水瓶不加破乳剂，二组的 6个脱水瓶中分别加入 90 mg /L 的 在 用 破 乳 剂BH － 132，摇晃 200 下，置于水浴锅中，定时观察乳化和脱水情况。
对于 SZ 36 － 1CEPK 综合油水样，按同样的实验操作进行。
1.3.2 清水实验
1) 将 5 份聚合物溶液，各取 5 mL 倒入 10 个脱水瓶中，分为一组和二组，向剩下的 2 个脱水瓶中加入 5 mL 的综合油水样中的水，作为空白样，分别置于一组和二组中。
2) 向 12 个脱水瓶中分别补加CB － B水样至80 mL，放入 72 ℃的水浴锅中预热 min。
3) 一组的 6 个脱水瓶中不加清水剂，向二组的 6 个脱水瓶中分别加入 240 mg /L 的在用清水剂 BHQ － 321，摇晃 200 次，置于水浴锅中，定时观察水色情况。
对于 SZ 36 － 1CEPK 综合油水样，按同样的实验操作进行。
2 结果与分析
2.1 CB － B 实验的结果
2.1.1乳化及破乳实验结果分析
考察不同反应时间下 5 种聚合物( 1#、2#、3#、4#和 5 #) 对CB － B综合油水样的乳化及破乳实验，结果见图 1 ～ 3，脱水实验结果见表 1。
由图 1 ～ 3 和表 1 可见: 各个聚合物样品尤其是空白样，加入破乳剂之后，效果确实有很大提高，说明破乳剂对脱水很重要; 同时，3#聚合物的乳化更为严重，始终没有水析出，其他聚合物或多或少有少量水析出; 从加破乳剂后的效果可以看出，所试验的聚合物，对破乳剂或多或少存在着不同的影响，但 3#聚合物影响更大，说明疏水缔合类的聚丙烯酸胺( PAM) 严重制约着破乳剂作用的发挥，4#、5#聚合物对破乳剂有一定的影响，但它比在用的聚合物要好得多。
2.1.2 清水实验结果分析考察 5 种聚合物( 1#、2#、3#、4#、5#) 对 CB －B 综合油水样的清水实验，结果见图 4。
由图 4 可以看出: 利用自然沉降，水色依然无法改变，当加入清水剂后，水色较为透明，有很大改观; 与空白样相比，聚合物的加入对水色没有促进作用，因为目前各种聚合物为阴离子型，与阳离子清水剂相互中和，一定程度上影响了清水剂效果的发挥，但自制的聚合物比目前在用的疏水缔合聚合物影响要小得多。
2.2 SZ 36 －1CEPK 实验的结果
2.2.1 乳化及破乳实验结果分析
考察不同反应时间下 5 种聚合物( 1#、2#、3#、4#、5#) 对 SZ 36 － 1CEPK 综合油水样的乳化及破乳实验，每张图片中前 4 个为乳化实验，从左往右依次为空白样、3#、4 #、5 #( 均未加破乳剂) ; 后 4个为破乳实验，依次为空白样、3#、4#、5#( 均加入破乳剂) ，结果见图 5，脱水实验结果见表 2。
由图 5 和表 2 可见: 1) 加入破乳剂后，较空白样，原油的脱水效果确实有很大提高; 2) 从前 4 个乳化的结果可以看出，3#聚合物的乳化更为严重，始终没有水析出，而空白和 4#、5#聚合物或多或少有少量沉降水析出; 3) 从后 4 个乳化的结果可以看出，聚合物对破乳剂脱水有很大影响，但 3#影响较4#和 5#更大，即疏水缔合类的影响更为严重。
2.2.2 清水实验结果分析
对于 5 种 聚 合 物 ( 1 #、2 #、3 #、4 #、5 #) 对SZ 36 － 1CEPK 综合油水样的清水实验，各脱水瓶加药情况如下: 1#、2#、3#、4#、5#样品各取 2 mL 分别与 320 mg /L 的清水剂 BHQ － 351 体系复配，分析聚合物体系对现场清水剂的清水效果的影响，实验结果见图 6。
由图 6 可以看出: 聚合物 1#和 3#对后期水处理影响较大，对现场清水剂的应用有着严重的影响; 从清水效果来看，按照在用清水剂的影响大小，聚合物按 4#、5#、2#、1#、3#的顺序影响越来越大( 由左至右依次为空白、BHQ － 351、1# + BHQ －351、2# + BHQ － 351、4# + BHQ － 351、5# + BHQ －351、3# + BHQ － 351、1# + 2# + BNQ － 351) ，其中3#疏水缔合聚合物为现场在用聚合物，其对流程影响很大。
2.3 接触角测试结果分析
将用 CB － B 模拟水配制的 2 000 mg /L 的 2种聚合物( 3#和 4#) 溶液在 70 ℃ 下老化 10 d，在室温下测定其接触角，结果见图 7。
由图 7 可知: 4#、3#聚合物的接触角( θ) 分别为 54． 70°、52． 15°。因 0 ～ 90°属于极易润湿固体，而且亲水性在此范围内随着接触角增大而减小，因此，聚合物 3#比 4#更易吸附在黏土表面，一方面容易裹覆黏土形成油泥，另一方面增大了油水界面膜的强度，导致后续油水分离困难。
3 结论
1) 破乳剂和清水剂对现场水处理有明显改善作用; 从两个平台油水样脱水和清水效果来看，聚合物对破乳剂和清水剂有很大负面影响。
2) 单从聚合物之间比较来说，疏水缔合类聚合物的影响最严重，即疏水缔合类的聚合物对聚醚类破乳剂和阳离子清水剂影响甚大。
3) 疏水缔合聚合物亲水性比较强，容易裹覆黏土形成油泥，增强油水界面膜的强度，降低排液速度。
原标题：聚合物对海上油田破乳剂和清水剂的影响
原作者：周伟强 郑继龙 张 宁
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