乳化油形成和破乳方法研究

乳化油形成和破乳方法的研究

乳化油形成和破乳方法的研究

1、研究意义

蒸汽吞吐的后期，常出现油井出乳化油的现象，造成油井负荷变大，回压升高，给生产管理带来了很大的困难。因此对乳化油形成机理和破乳方法的研究显得越来越重要。

2、乳化油形成

2.1乳化剂的存在

原油中沥青质一胶质一石油烃是连续性分布的动态稳定体系，类似于胶体，其中石油烃等轻质成分为溶剂，沥青质为胶束，胶质是稳定剂 。

稠油中的沥青质 、胶质、固体蜡以及粘土等物质均具有界面活性，特别是沥青质、胶质等容易富集在液滴油水界面上，形成坚硬的膜。 2.2、互不相溶的相

蒸汽吞吐后地层中的轻质成份被及早的开发出来，这样地层中存在的是水、沥青质和胶质不相容的三相。 2.3搅拌作用

稠油从井底流向井口的整个过程实际上就起到了搅拌作用，这种搅拌是三种作用的综和。

表1：搅拌作用分类

作用类型 涡流作用 涡流作用 流动作用 产生原因 溶解气从稠油中释放出时产生 油进入泵筒时产生的涡流作用 油由井底抽到井口在中的混合流动作用 3、乳化油的存在形式

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3.1、实例分析

8070605040302010013579111315日期 3.16 3.174.16 3.18 5.163.19 6.16 3.207.16 3.21 8.163.22 9.16 3.2310.16含水（%）

图1：348井乳化油含水图

从图中可以看出348井的含水在25%—75%之间时容易出乳化油，而且多集中在含水为50%左右。

34268含水曲线7060504030201004.124．174．255.125.205.235.306.76.146.196.297.126.3含水（%）出乳化油日期

图2：34268井乳化油含水图

从图中可以看出34268井的含水在25%—60%之间时易出乳化油，而且多集中在

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30%左右。

10090807060含水（%）504030201002-2-1883-3-23-4-1683-6-1793-6-245出乳化油井号

图3：六月份乳化井含水

通过对六月份出乳化油含水分析可知，含水在20%-97%都有出乳化油的现象，并且含水在30%-80%之间乳化情况严重。含水在90%以上时也有出乳化油的情况：例如井342178。

342178含水曲线10080含水（%）60402002009年5月17日2009年6月17日出乳化油日期

图4：342178井出乳化油含水曲线

综合以上可知道：出乳化油的井含水大都在20%—80%之间，但是含水在90%以上时，某些井也常有出乳化油的现象。

3.2根据立体几何的最佳密堆理论可知：

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表2：乳化油类型

含水(%) 乳化油类型 破乳剂类型 粘度变化 和油的粘度、内相体 积分数有关 随含水增加，粘度增大 转相点粘度最大，然后 随含水增加粘度变小 和水的粘度、内相体 积分数有关

A≤X≥B 油包水（W／Ｏ） 油溶性破乳剂 油包水和水包油 共存 根据转相点确定类型 来选者不同的破乳剂 BC 水包油（Ｏ／Ｗ） 水溶性破乳剂 从表2可以得出结论：

①乳化油的存在形式和含水有一定的关系，但是不同的油质又有所不同，因此我们应对本厂的稠油进行分析，确定表中的Ａ、B、C值。

②乳化油的存在形式（油包水、水包油）和含水有关系，而且是当含水少时易形成油包水型，随含水增加油包水型能逐步向水包油型转变。 3.3根据水膜降粘理论

oek……………………………………………………..(1)

式中—原油乳状液粘度，mPa.s。

o－外相粘度，mPa.s。

－内相在乳状液中占的体积分数。

ｋ－常数决定于。当<0.74时为7.0，当中>0.74时为8.0。 e一自然对数的底，即2.718。 由（1）式可以看出：

①水包油乳状液的粘度只与水的粘度(很低，50℃时为0.55mPa·s)有关，而与油的粘度无关。

②对于油包水型乳状液，其粘度与油的粘度成正比，与水在乳状液中的体积百分数成指数关系，即含水越高粘度越大。

根据上述分析，对于已经形成的油包水型乳状液，要设法使其破乳转相。对于不含水的稠油，要掺活性水使其形成水包油型乳状液。

根据乳化油和含水关系，可计算转相需加入活性水量，公式如下： M=m（Y－Ｘ)．．．．．．．．．．．(2) M—加入水的量；单位吨 m—油井的产量；单位吨

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Ｘ—井含水率；（BY—为一常数（考虑要提高油井产量，我们取Y=C)

考虑到为了破乳剂的破乳效果，在加破乳剂时应该先将水注入井底，然后再将破乳剂加入泵下。

根据乳化油和含油关系，可计算转相加入稀油量，公式如下： N=n（z－A)．．．．．．．．．．(3) N—加入稀油的量；单位吨 n—油井的产量；单位吨 z—井含水率；（A≤ｚ≤ B） 3.4方法及应用

根据以上理论我们可总结出以下具体破乳方法

(1)对于含水低的乳化油，我们完全可以借助空心杆泵上掺稀油的方法，计算出需要加入的稀油量，在抽稀油的过程中实现破乳。

(2)对于含水高的乳化油，我们可以利用空心杆泵上掺联合站处理后的污水的方法实现乳化油的破乳，避免了加稀油和加破乳剂破乳带来的经济问题。

(3)对于一些地层压力高的油井我们可以不利用空心杆设备，而是直接将联合站处理后的污水水加入地下，即能避免加入水对地层污染的情况也解决了高含水时的乳化现象。

4、结论与建议

鉴于本厂多稠油区块，而且很多区块经过了多轮的蒸汽吞吐，多数井存在这乳化的现象，为了更好的解决油稠乳化的问题得出一下结论和建议：

(1)乳化油的存在形式和含水有一定的关系，但是不同的油质又有所不同，因此我们应对本厂的稠油进行分析，确定表中的Ａ、B、C值。

(2)当油含水较高时我们可以利用空心杆泵上掺污水技术，实现破乳，节约成本。当油含水较低时我们可以通过空心杆泵下掺活性水或稀油方法实现破乳。

(3)乳状液的形成受到很多因素的影响，包括沥青质、胶质的含量和化学性质、含水量、酸碱度等因素。因此我们应对油的成分和含量分析，总结油乳化的规律。

(4)我们在蒸汽驱的同时应该将降粘剂、破乳剂作为前置液注入地层，借助蒸汽的渗透率大，可以推动前置破乳剂在地层中的流动，使其起到更好的破乳降粘效果。

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