铁离子对原油乳状液破乳脱水的影响_陶俊.pdf

第 32 卷第 4 期 油 田 化 学 Vol.32 No.4 2015 年 12 月 25 日 Oilfield Chemistry 25 Dec，2015 文章编号：1000-4092（2015）04-593-05 铁离子对原油乳状液破乳脱水的影响* 陶 俊，段 明，方申文 （西南石油大学化学化工学院，四川 成都 610500） 摘要：为揭示铁离子对原油乳状液破乳脱水效果的影响规律，考察了铁离子对原油乳状液稳定性的影响以及铁 离子在油水两相间的分配系数、原油中的赋存状态。结果表明，随着乳状液中铁离子浓度的增加，破乳脱水量逐 渐减少，当含水40%乳状液中的铁离子含量为500 mg/L时，原油乳状液几乎不脱水。在原油乳化过程中，水相中 的铁离子向油相中转移。100、300、500 mg/L的Fe2+溶液???Fe3+溶液与原油混合后，测得Fe2+、Fe3+在水中的分配系 数分别为 0.2327、0.2013、0.2380 和 0.2658、0.1837、0.2515。分别用蒸馏水、酸性水和乙腈对原油进行萃取，测得 Fe2+、Fe3+平均脱除率分别为 85.4%、96.5%、91.3%和 84.2%、94.8%、91.5%，表明铁元素在原油中主要以油溶性石 油酸盐形式存在。当 Fe2+质量浓度由 0 增至 500 mg/L 时，乳状液电导率由 0.008 增至 0.025 μm/cm。铁离子增加 了原油乳状液的稳定性和电导率，使得乳状液破乳脱水困难，且电脱水过程中电流出现峰值的时间延长。当含 水10%乳状液中的铁离子含量达到1000 mg/L时，原油乳状液电脱水过程中会发生电脱水装置短路。图7表4参17 关键词：铁离子；原油乳状液；破乳脱水；短路 中图分类号：O648.2+3：TE65：TE39 文献标识码：A 在开采原油的同时通常伴随有大量的水产生， 采出液的成分，按照其组分配制成不同铁离子含量 目前常用的油水分离方法有化学破乳、热处理、重 的模拟盐水，并与原油乳化形成乳状液后进行破乳 力或离心沉降以及静电破乳［1-6］。在现场处理原油 实验，考察了铁离子对原油乳状液稳定性的影响以 乳状液时，通常是将几种方法结合起来使用。其中 及铁离子在油水两相间的分配系数、原油中的赋存 电场增强水滴之间的聚并、沉降能力强，使原油乳 状态，从而对其影响破乳及电脱水断电的机理进行 状液脱水效果明显［7-9］，因此静电破乳发展很快，在 了分析。 乳状液脱水处理过程中占据了关键位置。近年来， 1 实验部分 随着酸化压裂在国内各大油田的广泛使用，返排的 酸化油乳化严重，破乳脱水困难，用电脱水器进行 1.1 材料与仪器 电脱处理时会引起电脱水装置断电、工艺流程中断 渤 海 某 油 田 原 油 含 饱 和 烃 42.31% 、芳 香 分 ［10-11］，不仅给现场处理造成了极大困扰，同时给油田 19.23%、沥青质 10.55%、胶质 11.54%，酸值为 1.55 企业造成了很大的经济损失。相对于常规采出液， mg KOH/g；采出液矿化度 17215 mg/L，离子组成 酸化返排液 pH 值偏低，且含有大量的铁离子。其 （单位 mg/L）为：Fe2+ 1898.8、Na+ 2921.4、Mg2+ 337.4、 中 值对原油乳状液稳定性的影响规律已经有了