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        消泡劑在石油及其化工行業的應用

        發布時間:2022-03-25 瀏覽次數:535

          有些油井,在初期,油可以自噴,而大多數則須用抽油機抽取。隨著開采過程的進行,地下含油層不斷減壓,當壓力低于天然氣飽和氣壓時,天然氣在含油層內就會析出,井中原油即成為泡沫狀。抽油泵工作時,當活塞上升,氣泡膨脹;下降時,氣泡壓縮,嚴重影響泵的效率。因此,必須在環形空間使泡沫破滅,將油氣分離。進入泵膛中的原油含氣泡越少,泵的效率越高,該井產量也越高。

          油田的調查情況表明:如測試某采油隊的50口抽油井,結果是氣體有響,放套管氣是一項增產的措施。另一來油隊認為,完全沒有自噴能力的抽油井,放套管氣后再關上,發現液面降低,而產量卻成噸地增加。估計是由于開套管放氣,液面上方空間減壓,油中氣泡自然逸出,使進泵氣體減少的緣故??梢?,若使用消泡劑,加速油中氣泡逸出則更可取得增產效果。據國外有關文獻報道,油井泡沫有兩種類型:氣泡雙電層內表面為正電荷的(占大多數)和氣泡雙電層內表面為負電荷的。不同類型的泡沫,需使用不同類型的消泡劑。辨別泡沫類型的方法有若干種,較為簡單的一種是在試管中放10mL原油及5mL蒸餾水,加熱煮沸,產生泡沫。對同樣條件下發生泡沫的試管,分別添加0.25g油溶性堿金屬磺酸鹽,如相對分子質量450的紅木磺酸鈉或同樣量的蓖麻醇酸咪唑啉。

          如果,加前者泡沫破滅較快,即屬正電荷型;如加入后者泡沫破滅較快,即屬負電荷型。屬于正電荷型泡沫,消泡劑成分為:質量分數為20%以上、粘度為5~1000c㎡/s(25℃)的二甲基硅油,其余量是油溶性堿金屬磺酸鹽。屬于負電荷型泡沫,消泡劑成分為:5~1000c㎡/3(25℃)的二甲基硅油和油溶性的胺類。消泡劑可以通過加人65.6~93.3℃的石油蠟,更好是微晶石蠟。它可制成固體消泡棒,根據井中溫度,選擇蠟的品種和確定加量,使消泡棒熔點比井中泡沫柱溫度高2.8~13.9℃,這樣,使棒被凝結在上面的石油餾分溶化,不斷小量地進入泡沫柱,而持久地發揮消泡作用。消泡棒中,除蠟成分之外,其它兩成分的比例對消泡效果是有影響的。以用于正電荷型泡沫的消泡劑為例:二甲基硅油更好的粘度范圍為250~750c㎡/s(25℃),磺酸鹽可用潤滑油磺酸處理中回收得到的、相對分子質量400~500的紅木磺酸鹽。使用30.48cm高,直徑2.54cm的管子,倒入原油液面達5.08cm;通入氮氣鼓泡,泡沫達25.4cm,將不同比例硅油和磺酸鹽制成的棒放到泡沫表面1min,觀察泡沫降落的高度,兩成分的比例對消泡效力的影響情況是:僅用硅油或僅用磺酸鹽者,消泡效果都很差,而大約以1:1的比例混合者,則取得更好的消泡效果。

          因此,一種適宜的較理想的配方是:質量分數15%、粘度為300c㎡/s(25℃)的二甲基硅油,質量分數15%、平均相對分子質量為450的紅木磺酸鈉和質量分數70%、熔點為87.8~90.5℃的石蠟。加熱熔融,混勻后,鑄成直徑2.54cm、長30.48cm、重約0.23kg的消泡棒。在一口環形空間、約有1524m泡沫柱的井中[日產原油19m(120美石油桶)],將上述消泡棒,天加入10根,第二天加入6根,第三天加入6根,第四天加入10根,第五天加人20根,五天之后產量每天增加7.95m(50美石油桶)。注水驅油用的海水處理過程是當含油層壓力降低過多時,可由一井注水驅油,以增加周圍油井的產量。海中油井注水驅油,當然,只有設法使用海水,而海水中大約含2mg/L的各類有機物,起泡性較強。海水須經氯化,過濾,脫氣,加水垢防止劑等處理后才能夠用于油井注水,脫氣處理采用抽真空法,如果泡沫穩定,氣體包裹在大量氣泡中,難以脫除;氧等氣體在流經真空塔后,往往重新溶入水中,氧及因氧而繁殖的細菌,會對輸水、注水管線造成嚴重腐蝕。在真空塔進水口位置加入有機硅等消泡劑,破滅泡沫,即可使脫氣較為徹底。


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