集输处理剂2013课件

1、集输系统地面油水处理药剂技术规范主讲人：杜灿敏中国石化采油助剂与机电产品质量监督检验中心胜利油田分公司技术检测中心2013年7月阻垢剂杀菌剂絮凝剂缓蚀剂提高采收率用化学剂油气采输用化学剂Q/SH 0242-2009 油田化学剂分类及命名规范酸化压裂用化学剂水处理用化学剂破乳剂稠油降粘剂清防蜡剂聚合物表面活性剂起泡剂陶粒支撑剂酸化缓蚀剂瓜尔胶粘土稳定剂铁离子稳定剂助排剂交联剂甲醛缓速酸盐酸氢氟酸油田化学剂中有机氯含量测定方法 滤料清洗剂缓蚀阻垢剂石灰乳反相破乳剂油层清洗剂树脂固砂剂石油磺酸盐炼油企业生产检测数据显示，常顶石脑油有机氯上升明显。催化剂中毒炼油企业反映近几年原油乳化越来越严重，脱盐脱

2、水困难，造成设备腐蚀加剧。推测与原油开采过程中添加化学剂有关。原油开采过程中，随着采油技术的发展Q/SH1020 2093-2013油田化学剂中有机氯含量的测定Q/SHCG 39-2012 油田化学剂中有机氯含量的测定油田化学剂种类繁多，成分复杂，有水基、油基及乳液等多种状态有机氯无机氯总氯转化测定卤代烃消去法微库仑直接燃烧法氧燃烧法碱性水解法微库仑测定仪化学滴定法离子色谱法盐含量测定法有机氯含量 = 总氯含量 - 无机氯含量为了方法的正确性，我们采用加标回收的办法检验，分别取含量为100.09g/g的有机氯标样1.00g、2.00g、3.00g加入在10mL的石油醚中，测试回收率。方法验证产

3、品有机氯含量测试结果序号有机氯含量g/g平均值g/g1 176.35176.02175.692000382.1282.5883.034189.68188.61187.54序号有机氯含量g/mL理论有机氯含量g/mL回收率%19.9110.0998.209.8810.0997.92219.8220.1898.2419.9320.1898.76330.0930.2799.4029.9630.2798.96加标测试有机氯含量油田化学剂中有机氯含量测定方法本方法规定了油田化学剂中有机氯含量的测定。本方法没有提出与其应用时有关的全部安全问题。在使用前，本方法的使用者有责任制定相应的安全和保证措施，并明确

4、其受限制的适用范围。 样品经氧瓶燃烧分解后有机氯转变为无机氯，通过NaOH溶液吸收后，用盐含量测定仪测出总氯的含量，再减去无机氯，即为油田化学剂中的有机氯含量。因在燃烧分解过程中使用硫酸纸包样品，燃烧后吸收液中引进了SO42-，SO42-和Ag+生成Ag2SO4沉淀，产生干扰，故用Ba(N03)2掩蔽。其它干扰离子及排除方法见附录A和附录B。盐含量测定仪测试Cl-原理：将处理后的样品注入含一定量银离子的乙酸电解液中，试样中的氯离子即与银离子发生反应：Cl-+Ag+ AgCl反应消耗的银离子由发生电极电生补充，通过测量电生银离子消耗的电量，根据法拉第定律即可求得氯离子含量。用蒸馏水分三次冲洗氧燃

5、烧瓶壁和支持杆，然后移至l00mL容量瓶中，在吸收液中再加入质量分数为0.2%的硝酸钡l mL，掩蔽硫酸纸旗引入的SO42-对Ag+的干扰，定容。若使用定量滤纸燃烧可不用加硝酸钡掩蔽。其它干扰离子的掩蔽方法见附录B。 式中：A总 总氯含量，%； X1 烧后样品水溶液中总氯的浓度，mg/L；X01 空白中总氯的浓度，mg/L；m1 试样质量，g。打开盐含量测定仪，调好偏压，待基线平稳后，先输入氯离子标样的进样体积和浓度，得出标样的平均转化率。Cl-标样的平均转化率应在80%100%之间。之后用微量进样器向电解池中加入20L 处理好的样品溶液，根据样品的进样体积，仪器自动计算出样品总氯离子浓度X1

6、 。用以上同样的方法做空白试验，记录空白中氯离子浓度X01 。 6.3.1 测定总氯含量时，若氧燃烧瓶吸收液中存在黑色残渣，说明样品燃烧不完全，应适当减少称样量后重新燃烧。但是过低的称样量会引入较大的测量误差。6.3.2 每次测试均应进行空白试验，空白值代入计算。空白和样品使用的纸旗、脱脂棉都应洁净，质量一致，使空白值尽可能小。6.3.3 测量值偏低，可适当增加样品进样量；测量值偏高，仪器会出现平头峰，此时应适当减少进样量或相应稀释样品后再测定。6.3.4 测定样品结束后再复测一下标样，以确定仪器的准确性和平稳性。 注意事项通过添加少量能阻止或减缓金属腐蚀速率的物质称为缓蚀剂。缓蚀剂是通过在金

7、属表面上吸附成膜，使金属与介质隔离，起到抑制腐蚀的目的，通常采用缓蚀率来表述缓蚀效果。1、缓蚀剂吸附型缓蚀剂在金属表面 形成的吸附膜模型缓蚀剂分子的吸附能力缓蚀剂分子覆盖面积的大小SY/T6301-1997 油田采出水用缓蚀剂通用技术条件技术要求项 目指 标外观均匀液体pH值59凝点，-10开口闪点，50水溶性溶解性好或分散性好乳化倾向无乳化倾向缓蚀性能30mg/L缓蚀率， 70点腐蚀无明显点腐蚀3.2 冬季当地气温低于0时应检测凝点。对于一般地区，要求凝点不高于-10，对于特殊地区，凝点应不高于当地最低气温。Q/SHCG 40-2012 油田采出水处理用缓蚀剂技术要求缓蚀率SY/T5273-

8、2000 油田采出水用缓蚀剂性能评价方法静态挂片法实验介质：联合站未处理污水加量：30mg/L、实验周期：7天实验温度：50 (mg mh) 3650 F St空白：0.01水量定容，约1200mL现场挂片Q/SHCG 40-2012 油田采出水处理用缓蚀剂技术要求2.1、污水处理系统常见的细菌及其危害 油田采出液温度一般在2565，含有大量的有机质，含氧低，为细菌特别是厌氧菌的繁殖生长提供了有利条件。在众多的细菌中，对油田生产造成危害的主要有硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌、铁细菌等。2、油田水用杀菌剂 凡形成粘稠状膜的细菌称为腐生菌，腐生菌属好气异氧菌。该菌大量繁殖后便形成了细菌膜，悬浮物造

9、成各种形式的堵塞。腐生菌通常存在于敞开的水罐（池）中，含水油罐的油水界面处，漂浮的粘状物质附着在罐（池）的周边，它们颜色可能是白、黄、褐或黑色。2.1.2、 腐生菌 在代谢过程中，产生大量的高价铁，这种不溶性铁化合物排出菌体后就沉淀下来，并在细菌周围形成大量棕色粘泥，从而引起管道和油井堵塞。铁细菌产生的氢氧化铁可以在管壁上形成铁瘤，铁瘤与铁细菌代谢形成的粘液附着于管壁，形成浓差电池，引起腐蚀。与腐生菌一样，铁细菌也为SRB生长提供适宜的生长环境，并阻止杀菌剂与细菌的接触。2.1.3、铁细菌2.2、污水处理系统常见的细菌类型能杀死或抑制各种微生物的化学剂统称杀菌剂广谱性剥离污泥和藻层不污染环境抗

10、氧化性与其他水质处理剂的配伍性较广的PH适应能力氧化型非氧化型吸附型渗透型吸附在细菌表面，改变细胞膜的性质，影响细菌正常的新陈代谢而起杀菌作用。细菌表面通常带有负电荷，因此，此类杀菌剂一般是带正电荷的阳离子化合物，如季铵或季铵盐。最常用的是十二烷基二甲基苄基氯化铵(即1227)。氧化型杀菌剂是通过在水中产生原子态氧，起氧化作用杀菌。常用的氧化型杀菌剂有氯气、次氯酸盐、高锰酸钾、臭氧、二氧化氯等。 渗透型杀菌剂能渗透入细菌的细胞质中，破坏菌体内的生物酶而起杀菌作用。甲醛、戊二醛、氯酚、胍盐等均属此类。戊二醛、胍盐有很强的杀菌能力，但价格较高。使用现场未加杀菌剂和加入150mg/L杀菌剂的水样,按

11、SY/T5273-2000中规定静态挂片法测腐蚀速率。空白水样平均腐蚀速率R0和加入杀菌剂的水样平均腐蚀速率R ，若R110% R0，表示杀菌剂有腐蚀性,否则，表示杀菌剂无腐蚀性。腐蚀性的测定4.5.2 试验用水样4.5.2.1 试验用水样取自污水站未经杀菌剂处理的水，水样采集按SY/T 53291994中5.1条的规定执行。4.5.2.2 空白试验采用二次重复法，菌量计数按SY/T 53291994中5.6.5条规定读取。杀菌试验步骤第一稀释第二稀释第三稀释第四稀释第五稀释 100 101 102 103 104第一组 + + + - -第二组 + + - - -最大可能指数 210首先选出

12、全部呈阳性反应瓶的最大稀释，然后再加上其次相连的两个更高的稀释。根据指数“210”，查表3得细菌数为6个/mL，再乘以指数第一位的稀释倍数101，即得水样含菌量为60个/mL。 在一定条件下从水中析出的溶解度很小的无机物质称为垢。 油田水所储存、流经的部位，一旦环境条件发生变化，打破了原来水中溶解物质的平衡状态，就可能形成水垢。 垢在管线表面、设备表面或地层表面的沉积称为结垢。油田水结垢会带来几种危害：堵塞、导致局部腐蚀、阻热等。在油田最常见的垢是碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸锶垢和硫酸钡垢。阻垢剂是具有使水中致垢盐类不在金属表面上沉积功能的药剂。 3、油田水用阻垢剂 普通防垢剂技术要求项目指标外观

13、均匀液体pH值2.5凝点，-10水溶性与水互溶呈均匀液体防垢率（10mg/L）碳酸钙垢 80%硫酸钙垢 85%注：冬季当地气温低于0时应检测凝点。专用防硫酸钙垢的防垢剂技术要求项目指标外观均匀液体pH值7.0凝点，-10水溶性与水互溶呈均匀液体防垢率（5mg/L）90%注：冬季当地气温低于0时应检测凝点。Q/SH 0356-2010油田采出水处理用防垢剂技术要求 阻垢率 SY/T5673-1993油田用防垢剂性能评定方法 5.5.1抑制碳酸钙垢性能5.5.1.1 标准水样的组成A液(gL)：NaCl=3300；CaCl22H2O=12.15；MgCl26H2O=3.68B液(gL)：NaCl=

14、3300；NaHCO3=7.36；Na2SO4=0.035.5.1.2 用二氧化碳气饱和水样 将A、B液分别放在恒温水浴中，70恒温后，把干净的玻璃导气管(管头能把气流分成细小气泡)浸没到装有待饱和溶液的容量瓶瓶底，保持C02气泡连续不断上升并冒出水面，不断改变导气管在瓶底的位置，通气30min。通气结束，塞紧瓶塞。 通气前后要分别称取溶液质量，若质量损失等于或大于0.5，须加入蒸馏水弥补因C02气提而损失的水分。5.5.1.7 冷却后，溶液用定性中速滤纸过滤，取5.00mL滤液加水20mL，缓冲溶液5mL，铬黑T少许。摇匀。用EDTA标准溶液滴定至亮蓝色(30S不退)为终点，记录消耗EDTA

15、标准溶液的体积V1，用同样方法滴定空白样，记录消耗EDTA标准溶液的体积V0。5.5.1.8 取水样A液5.00mL，加水20mL，缓冲溶液5mL，铬黑T少许，摇匀。用EDTA标准溶液滴定至亮蓝色(30S不退)为终点，记录消耗EDTA标准溶液的体积V。X=阻垢率式中： X防垢率，； V1加防垢剂水样消耗EDTA的体积，mL； V0空白水样消耗EDTA的体积，mL； V 水样A液消耗EDTA的体积的一半，mL；V1-V0V- V0项 目指 标外观均匀液体凝点，-10溶解性水溶或水分散，无沉淀缓蚀率（50mg/L）75 防垢率（50mg/L）85 Q/SHCG 72011油田采出水处理用缓蚀阻垢剂

16、技术要求4、缓蚀阻垢剂相关标准中对缓蚀阻垢剂阻垢率的技术要求相关标准加药量阻垢率SY/T5756-1995 SL-2系列缓蚀阻垢剂40mg/L85%Q/SH1020 1959-2008油田采出水处理用缓蚀阻垢剂通用技术条件40mg/L70%Q/SH1025 0022-2003缓蚀阻垢剂技术条件50mg/L85%目前中石化现场在用缓蚀阻垢剂室内试验阻垢率汇总表加药量30mg/L40mg/L50mg/L124%27%39%211%17%23%330%33%42%455%72%85%527%35%39%628%45%59%79%16%24%829%35%47%925%29%46%1060%75%87

17、%4、缓蚀阻垢剂 絮凝剂主要用于采出水净化。 采出水净化主要包括污水的除油和除固体悬浮物。能使水中固体悬浮物形成絮状物沉淀的物质称为絮凝剂。 污水中的油是以油珠的形式存在于水中。油珠的表面，由于吸附了阴离子型表面活性物质，形成扩散双电层而带负电。 污水中的固体悬浮物主要是粘土颗粒。由于粘土颗粒表面带负电，它们互相排斥，不易聚并、下沉，因此不易除去。5、油田采出水处理用絮凝剂4.1、混凝沉降除油作用机理混凝凝聚絮凝使胶体脱稳，并在布朗运动的作用下使胶体聚集并进一步增大，形成微絮粒液体流动的能量被消耗，使微絮粒进一步增大的过程，形成矾花混凝剂助凝剂絮凝剂的作用机理絮凝剂Q/SH 0357-2010

18、油田常规采出水处理用絮凝剂通用技术条件4.2、评价方法单液絮凝剂技术要求项 目指 标外观均匀液体 凝固点-10水溶性易溶于水，呈均匀液体除油率（40mg/L）80%悬浮固体去除率（40mg/L）50%双液絮凝剂技术要求项 目指 标A剂B剂外观均匀液体或固体粉末均匀液体或固体粉末凝固点-10（液体）-10（液体）水溶性易溶于水，呈均匀液体易溶于水，呈均匀液体除油率（40mg/L）80%悬浮固体去除率（40mg/L）50%除油率的测定样品溶液a）液体样品用蒸馏水配成1%的溶液备用；b）固体样品用蒸馏水配成0.5%的溶液备用。试验用水样 试验用水样为污水站未处理污水，水样应在保温条件下（5060）2

19、4h内使用。本标准推荐使用产品使用现场的未处理污水。当产品使用现场的未处理污水不易获得时，也可选取常规工艺采出水。试验用水样含油量应在50mg/L-200mg/L，若低于50mg/L时加应入现场原油，在50下预热10min 用混调器以大于2000r/min的转速乳化5min，用虹吸法将乳化处理后的2000 mL水样移入2000mL下口瓶中，留作试验用。 悬浮固体去除率 4.4.3.2 未处理水样 用虹吸管从两个不加药的水样中层吸取250mL，弃去最初的10 mL，分成两份，其中一份约150 mL，按SY/T 5329中5.4条规定进行含油检测，一份100 mL用于悬浮固体含量检测。4.4.3.

20、3 絮凝沉降后 用虹吸管从两个加药烧杯中的水样中层吸取250mL，弃去最初的10 mL，分成两份，其中一份约150 mL，按SY/T 5329中5.4条规定进行含油检测，一份100 mL用于悬浮固体含量检测。X2悬浮固体去除率；B0未处理前污水悬浮固体含量，mg/L；B1处理后污水悬浮固体含量，mg/L。两次平行测定结果之差应小于3%，取其算术平均值为测定结果。 稠油降粘剂是利用化学乳化降粘，降低稠油粘度，改善稠油流动性。乳化降粘就是在表面活性剂作用下，使稠油或将WO型乳状液转变成OW 型乳状液，从而达到降粘的目的。原油乳化降粘剂的主要成分是表面活性剂。 5、稠油降粘剂润湿降阻是破坏油管或抽油

21、杆表面的稠油膜，使表面润湿性反转变为亲水性，形成连续的水膜，减少抽吸过程中原油流动的阻力。乳化降粘的机理乳化降粘润湿降阻在表面活性剂作用下使WO乳状液反相形成以稠油为分散相，水为连续相的OW型乳状液，从而阻止了油滴的聚结，由于连续相水的粘度很低，在流动过程中稠油问相互内摩擦变成水与水之间的内摩擦；稠油与管壁间的摩擦变为水与管壁问的摩擦，这样就大大降低了油管内液体流动的阻力，液体粘度和摩擦阻力大幅度降低。降粘剂特性第一，对稠油具有较好的乳化性，能形成比较稳定的OW乳状液，降粘效率高。第二，形成的OW乳状液不能太稳定，否则影响下一步的原油脱水。 近年来，乳化降粘剂多根据协同作用原理采用多元复配型配

22、方，同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂。项目质量指标液体固体外观均匀液体，无杂质自由流动粉末及颗粒，无结块溶解性溶于水pH值6 8表面张力(液体为1 %水溶液，固体为0.3 %水溶液)，mN/m32界面张力(液体为1 %水溶液，固体为0.3 %水溶液)，mN/m3降粘率(50 )原油粘度mPas100095.0 %1000 1000098.0 %10000 5000099.0 %乳液稳定性（14）级 自然沉降脱水率80 %Q/SH0055-2007稠油降粘剂技术要求Q/SH1020 1519-2013稠油降粘剂通用技术条件项 目指 标水溶性油溶性液体固体外观均匀液体，无杂质自由流动粉

23、末及颗粒，无结块均匀液体，无杂质溶解性溶于水溶于煤油pH值6 9/闭口闪点，/30降粘率原油粘度mPas2000 500095.0%85%5000 1000098.0%10000 5000099.0%乳液状态油滴均匀分散在水中，未见透明水层/自然沉降脱水率80%/有机氯含量0.0%降粘率降粘率在恒温条件下，测试原油加入样品溶液前后粘度降低的百分数。油水比：原油在乳状液中所占体积分数。水包油型乳状液的粘度可用下面的经验公式表示： 0 e k m 确定实验中的油水比式中：u 水包油型乳状液的粘度； u0 水的粘度； e 自然对数的底，即2.718。 m 油在乳状液中所占的体积分数； k 常数，决定

24、于m。当m0.74时为7.0, 当m0.74 时为8.0； 0 e k m 实验中的油水比km0.71.42.12.83.54.24.96.47.28u2.014.058.1716.4433.1166.68134.29601.841339.432980.96粘度km油水比为7：3降粘率检测方法 将稠油在（501）的恒温水浴中恒温1 h，搅拌去除其中的游离水和气泡，迅速用旋转粘度计测其（501）时的粘度0。 配制含3 %NaCl和0.3 %CaCl2的盐溶液，用盐溶液将液体样品配成质量分数为1 %的溶液备用。 称取280 g稠油油样于烧杯中，加入120 g 1 %样品溶液，放入（501）的恒温水

25、浴中，恒温1 h，将搅拌桨置于烧杯中心，并距底部(23) mm处，调节转速为250 r/min，在恒温的条件下搅拌2 min。迅速用旋转粘度计测定稠油乳液（501）时的粘度 搅拌桨示意图，单位（mm） 降粘率乳液稳定性 本标准中采用了GB11543中乳液性能的测定及评定方法。 将稠油乳液移入洁净干燥的具塞磨口玻璃瓶中，静置5 min，立即在强烈照明的情况下，目测瓶中乳液所呈的现象，并按下表对乳液的稳定性进行评定，应符合（14）级要求，未见透明水层。 乳液的稳定性（级）乳液所呈的现象1良好的均匀性2初步可见稠度不匀3向不均匀的清晰转化4初步可见相的分离5明显可见相的分离，可见透明水层6两相完全分

26、离制备稠油乳液后，立即在光线充足的条件下观察烧杯中乳液的状态，油滴均匀分散在水中，未见透明水层为合格。自然沉降脱水率 将100 mL稠油乳液，分别迅速加入100 mL具塞量筒或具塞刻度试管中，在（501）的恒温水浴中静止放置30 min，读取量筒下部出水体积V。 水溶性稠油降粘剂乳化降粘，形成的乳状液不需要十分稳定，只要达到流动时分散的要求就够了，否则就会影响原油后期脱水。式中：S 自然沉降脱水率，%；V 稠油乳液静止后的脱水体积，mL； 检测方法 SY/6300-2009采油用清、防蜡剂技术条件 结蜡的过程：蜡晶生成、腊晶的生长析出、蜡的沉积。将结蜡控制在任何一步，都可以防止油井结蜡。 6、

27、清防蜡剂 SY/6300-2009采油用清、防蜡剂技术条件 SY/6300-2009采油用清、防蜡剂技术条件 SY/6300-2009采油用清、防蜡剂技术条件 项目质量指标水基油基外观均匀液体闭口闪点，15凝点，-15溶解性溶于水不溶于水pH值7.010.0防蜡率15 %20 %溶蜡速率，g/min0.025有机氯含量无无二硫化碳含量无无Q/SH 00522007采油用清防蜡剂技术要求 6、清防蜡剂项 目指 标清蜡剂防蜡剂外观均匀液体闭口闪点，15凝点，-15pH值7.010.0防蜡率20 %溶蜡速率，g/min0.025有机氯含量0.0二硫化碳含量0防蜡率 采用防蜡率测定装置，通过控制石蜡柴

28、油25溶液与结蜡管的温差使石蜡沉积在结蜡管上。分别测定加与不加清防蜡剂的石蜡柴油溶液在结蜡管上的蜡沉积量，计算清防蜡剂的防蜡率。1制冷源；2结蜡管；外径为14 mm, 长度为150 mm 3循环管；4低温室, 255流速调节器；6试液罐；7搅拌器；8循环泵；9排液口；10高温室 , 40, 图 防蜡率测定装置原理示意图Q/SH 00522007采油用清防蜡剂技术要求防蜡率 SY/6300-2009采油用清、防蜡剂技术条件 溶蜡速率蜡球的位置 SY/6300-2009采油用清、防蜡剂技术条件 Q/SH 00522007采油用清防蜡剂技术要求石 蜡 58号 56号58号 质量和形状 lg左右的蜡球

29、 14mm 蜡球 没要求 二硫化碳含量碘量法 清防蜡剂中的二硫化碳在乙醇碱溶液中发生反应生成黄原酸盐是二硫化碳的特性反应，加过量的碘溶液与黄原酸盐反应，剩余的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定，计算出二硫化碳的浓度。每个测定值与算术平均值之差不大于0.01 %，结果保留整数，测试结果的数值修约依据GB/T 8170进行。WSY/T6300Q/SH 0052WW0两次测定结果相对偏差不大于0.2%用于破坏原油乳状液，达到使油、水分离目的的化学剂原油破乳剂按分子结构分类离子型非离子型用量大，对各种油质破乳针对性强、通用性差用量少，脱出水清澈，水中含油少，不与油水中的盐类和酸类起反应。按溶解性能分类水溶性油

30、溶性 7、原油破乳剂原油脱水工艺对破乳剂的要求较强的表面活性；良好的润湿性能；很高的絮凝和凝结能力； 低温破乳效果好；成本低，用量少；安全、环保和对设备没有强腐蚀性；具有一定的通用性，在原油性质改变时仍能保持较高的脱水效果。脱水率高出水速度快油水界面清晰，无中间层脱出水的含油率低；用量少；低温脱水性能好。一种好的破乳剂应具备下列条件 破乳剂破乳效率的优劣不仅与破乳剂的类型、结构、分子量大小、碳链长短、支化度，以及破乳剂油、水相中的溶解度有关，而且还与原油的组成、水相的盐度及离子类型有关。 通常单一的破乳剂难以满足破乳要求，而我们经常指的“破乳剂”是由几种单剂复配而成的。 由于无法完全模拟现场动态下破乳剂的破乳脱水试验，实验室对原油破乳剂性能的评价一般采用静态瓶试法。SY/T52812000 原油破乳剂使用性能检测方法 出水量出水速度油水界面状况 脱出水含油率 一定温度和一定加药量的条件下，静态原油1、评价方法SY/T 52802000 原油破乳剂通用技术条件项 目指 标外观试样的外观颜色应与标样的基本一致，无杂质，不分层凝点，低于当地最低环境温度闭口闪点，20粘度不高于标样粘度的1