关于油田开发消泡剂的几点说明

关于油田开发消泡剂的几点说明

候进进姚磊葛荡荡李晓伟祁红丽张静

候进进西安石油大学:延长油田股份有限公司青化砭采油厂

姚磊葛荡荡李晓伟祁红丽延长油田股份有限公司青化砭采油厂

张静长庆油田苏里格南作业分公司

摘要：根据石油泡沫产生的原因，采取不同的措施进行消泡，对于消泡剂的研制应该更多地利用石油开采过程的特性进行研究，在应用和选择上，要恰当地使用消泡剂，根据泡沫形成的因素进行消泡处理。

关键词：真空处理、悬浮泥浆、活性成分

一、消泡剂的研制

根据泡沫的特性,对国内外30余种消泡剂进行了室内消泡评价对比试验,试验结果表明,消泡好的品种甚少,而效果好的消泡剂价格又很高?为了提高消泡效果,降低生产成本,合成了具有较好消泡性能的聚醚型和脂肪酸酯型非离子表面活性剂,并与大分子混合醇进行复配,最后筛选了油溶性LG—8消泡剂?

1.1聚醚合成方法

将计量好的BP—09投入到高压不锈钢反应釜内,按比例加入KOH,搅拌并加热至95110℃,真空脱水30min,升温至125℃进环氧丙烷,温度控制在135℃左右,反应压力0.10.3mPa,进料完毕,保温30min,再降到110℃,真空处理30min,取样分析合格后,得中间体?在此中间体基础上,再接定量的环氧乙烷,反应完毕,进行后处理,得非离子型表面活性剂聚醚?

1.2甘油脂肪酸酯的合成

将一定量的甘油与催化剂H2SO4混合,加入圆底烧瓶中,再加入定量的脂肪酸M,加热至220℃,并控制反应温度在220℃左右,反应2h?然后冷却至室温,用NaOH进行中和,再加水进行水洗?最后对产物用回流装置进行蒸馏,收集特定温度区域的馏份,得精制的甘油脂肪M酸酯?

1.3产品复配

向反应釜内投入计量好的煤油和混合醇,在室温条件下搅拌10min,然后投入计量好的聚醚,搅拌10min,再投入计量好的甘油脂肪M酸酯,搅拌10min出料,即得LG—8成品?

1.4室内消泡评价试验

合成消泡剂小样LG—8后,在孤三联合站和孤四联合站进行了小样评价试验,效果显著

试验表明,LG—8消泡剂在加入量为5mg/L时,消泡速度比空白快34倍,所消泡沫体积为总泡沫体积的70%80%,消泡作用显著?

二、应用

在石油工业中，从原油的开采到加工，可以说都离不开消泡剂的作用，德丰消泡剂厂研发生产的石油开采消泡剂有多个体系，可以应用到整个到石油工业中消泡用。

在钻井过程中，要用泥浆泵将泥浆沿钻杆的空心打到钻井杆底部的钻头上，再由钻杆与井壁的空隙返回地面，返回的同时将钻下的岩屑携带上来，在泥浆池中岩屑发生沉淀后，干净的必将再循环使用。钻井过程中的泡沫产生途径主要有以下几种途径：①在地层中天然气溢出时，使泥浆产生泡沫，泥浆中的表面活性剂有稳泡作用，使得泥浆产生的泡沫来不及破灭，而又循环到井中；②表面活性剂过多；③由处理剂受高温分解或发酵生成的气体产生泡沫；④实际过程中由于搅拌而卷入的空气。此时就必须要加入石油开采消泡剂来消除泡沫，加入消泡剂的工序主要如下：在配制泥浆时，首先往土粒、石粉等中添加消泡剂，如硅酮类消泡剂、硬脂酸铝、杂醇类、蓖麻油、煤油、松油等，然后添加悬浮泥浆的木质磺酸盐等表面活性剂。

含油层压力降低过多时，可以采用注水驱油。海水中含有2mg/L的有机物，起泡性强。因此，海水必须要经过等处理（氯化、过滤、脱气和加水垢防止剂）。脱气工序采用抽真空法，如泡沫稳定，气体包裹在大量气泡中，难以脱除。同时进入真空塔内的氧气也会繁殖细菌。因此在真空塔进水前必须要加入石油开采消泡剂。

原油经各井的管线集中起来，经油气分离，破乳脱水等初步处理，再输送出去，其中许多环节要用消泡剂。在油气分离中，由于流速很快，如果原油中的泡沫较稳定，则往往来不及分离，降低了分离器的能力。

焦化是石油裂解中最简单的过程，使残重油、蜡基油和渣油，通过深度加工方法来提高轻油收率，产生的馏份精制后可作为燃料油。在焦化过程中产生大量的泡沫降低设备的利用率，影响工艺过程的进行。

以上这些过程都有有害泡沫产生，有的是由低沸物产生的，有的是由添加的助剂产生的。泡沫的产生对油品质量、设备运转效率、产量等都有极大的影响，因此，必须要加入石油开采消泡剂。

三、选择消泡剂要符合以下几点

1、在起泡液中不溶或难溶

为破灭泡沫，消泡剂应该在泡膜上浓缩、集中。对破泡剂的情况，应在瞬间浓缩、集中，对于抑泡的情况应经常保持在这种状态。所以消泡剂在起泡液中是过饱和状态，只有不溶或难溶才易于达到过饱和状态。不溶或难溶，才易于聚集在气液界面，才易于浓缩在泡膜上，才能在较低浓度下发挥作用。用于水体系的消泡剂，活性成分的分子，须为强疏水弱亲水，HLB值在1.53范围，作用才最好。

2、表面张力低于起泡液

只有消泡剂分子间作用力小，表面张力低于起泡液，消泡剂微粒才能够在泡膜上浸入及扩展。值得注意的是，起泡液的表面张力并非溶液的表面张力，而是助泡溶液的表面张力。

3、与起泡液有一定程度的亲和性。

由于消泡过程实际上是泡沫崩溃速度与泡沫生成速度的竞争，所以消泡剂必须能在起泡液中快速分散，以便迅速在起泡液中较广泛的范围内发挥作用。要使消泡剂扩散较快，消泡剂活性成分须与起泡液具有一定程度的亲和性。消泡剂活性成分与起泡液过亲，会溶解；过疏又难于分散。只有亲疏适宜，效力才会好。

4、与起泡液不发生化学反应

消泡剂与起泡液发生反应，一方面消泡剂会丧失作用，另一方面可能产生有害物质，影响微生物的生长。

5、挥发性小，作用时间长

首先要确定需要使用消泡剂的体系，是水性体系或油性体系。如发酵行业，就要使用油性的消泡剂，如聚醚改性硅或聚醚类的。水性涂料行业就要用水性消泡剂，有机硅消泡剂。选择出消泡剂，比较添加量，在参考价格，可得出最适用最经济的消泡剂产品。

参考文献：

[1]孙娜娜;含氟聚醚有机硅消泡剂的合成及性能研究[D];西安科技大学;2012年

[2]赵利涛;原位气泡拉伸法（ISBS）直接消泡工艺及装备的研究[D];北京化工大学;2010年

[3]周丹;甘谷驿油田空气泡沫驱油适应性研究[D];西北大学;2011年