本發明專利技術涉及一種復合冷卻劑及其制備方法，以及基于該復合冷卻劑的高蠟原油采出液破乳方法。其中的破乳方法包括：將原油采出液與復合冷卻劑混合，靜置至采出液表層形成硬化原油層；對硬化的原油層進行破碎，經過濾得到初分原油。本發明專利技術的破乳方法不需要投加破乳劑，具有簡單易行、成本較低、油水分離效果好、普適性強、對后續原油加工工藝基本無影響等特點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種復合冷卻劑及其制備方法，以及基于該復合冷卻劑的高蠟原油采出液破乳方法。
技術介紹
原油凝點指原油在規定試驗條件下失去流動性時對應的最高溫度。原油失去流動性主要有兩方面原因一為原油粘度會隨溫度降低而升高；二為原油中的蠟、浙青等物質在析出點以下會逐漸析出并形成三維網狀結構，導致原油“硬化”。原油依據凝點高低分為低凝原油(凝點低于0°c )、易凝原油(凝點在0°C 30°C間)和高凝原油(凝點高于 30 0C )。原油蠟含量是原油凝點的重要影響因素，通常蠟含量越高，則原油凝點越高。依據蠟含量高低可將原油分為低蠟原油(蠟含量低于2. 5質量％)、含蠟原油(蠟含量在2. 5質量％ 10質量％之間)和高蠟原油(蠟含量高于10質量％ )，其中高蠟原油(簡稱高蠟油)普遍具有高凝特性。高蠟油不僅采輸不便，采出液破乳也相對困難。除微晶蠟在油水界面所成的三維網狀結構對水滴聚結沉降有阻礙作用之外，各種新型驅采技術(劑)導致采出液成分及乳化狀態進一步復雜化也是其破乳困難的重要原因。隨著高蠟 油開采比例不斷增長，其采出液的破乳已成為制約油田保產增效的技術關鍵之一。高蠟原油采出液的破乳方法主要包括化學法、非化學法和聯合法。化學法中破乳劑法應用最普遍，但因該類原油凝點較高，流動性差，低溫條件下常需在破乳前對采出液二次加熱以保證破乳效果，破乳能耗高，試劑用量大。對此CN 1317363C公開了以酚胺樹脂為起始劑合成的一種含蠟原油低溫破乳劑，節能環保、低溫性能較好；CN 101100614A公開了一種針對石蠟基原油的新型破乳劑，在35 40°C、50 80mg/L藥劑投量條件下處理后原油含水率小于O. 2%。破乳劑法簡單易行，但多存在普適性一般、藥劑有效周期易受油田開采程度影響的缺點。非化學法中，超聲波法與微波法已有應用，如祁強等采用乙酸鈉輔助微波輻射法對含蠟19. 5%、含水50%的大慶高蠟原油進行破乳(應用正交實驗設計法研究石蠟基高蠟原油微波破乳規律，石油學報，2009，25 (3) =447-451)，在劑油比O. 05、壓力O.7MPa、微波功率225W、恒壓12min的條件下脫水率達95. 83%。超聲波法和微波法均具破乳、乳化雙重作用，對參數變化敏感，且運行成本高，不利于現場大規模應用。另外，膜法、冷凍解凍法也在高蠟原油采出液破乳中有一定應用，但膜法處理量小且膜孔易堵塞，不利于現場連續生產；冷凍解凍法僅對連續相粘度大和富含固體顆粒物的乳化體系效果較好，且能耗高，需時長，目前工業應用較少。針對以上現狀，迫切需要開發一種簡單易行、成本較低、普適性強、對后續原油加工工藝影響小的、針對高蠟原油采出液的破乳方法。
技術實現思路
本專利技術提供了一種復合冷卻劑及其制備方法，以及基于該復合冷卻劑的高蠟原油采出液破乳方法。該破乳方法屬于物理破乳技術，不需投加傳統的破乳劑，具有簡單易行、 成本低廉、油水分離效果好、普適性強、對后續原油加工工藝基本無影響等特點。—種復合冷卻劑，為冰中包埋有冷卻質和凝結核的顆粒狀固體，以冰的質量為I 計，冷卻質的質量為O. 5 2. 5，凝結核的質量為O. 2 1. 2 ;冷卻質的等效直徑在O. 05 1.5mm之間,凝結核的等效直徑在O.1 1. 5mm之間,冷卻劑顆粒的等效直徑在O. 5 3. 5mm 之間；所述的冷卻質為在水中溶解吸熱的物質，所述的凝結核為蠟晶、浙青和粘土顆粒中的一種或多種。以冰的質量為I計，冷卻質的質量優選為O. 6 1. 5。以冰的質量為I計，凝結核的質量優選為O. 3 O. 6?！に龅睦鋮s質優選為氯化銨、氯化鈣、氯化鍶、硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈉、碳酸氫銨、 碳酸氫鈉中的一種或多種，更優選為氯化銨。所述的凝結核優選為蠟晶和/或浙青。本專利技術中的冷卻質和凝結核既可以通過商購得到，也可以通過常規技術制備。所述的冷卻質或凝結核均可以是不規則的固體顆粒。所述的等效直徑是指與固體顆粒等體積的正球體的直徑。一種復合冷卻劑的制備方法，包括(I)在攪拌和冷卻的條件下，向凝結核噴灑霧化水，使凝結核顆粒表面形成包覆冰層；(2)將步驟(I)處理后的凝結核與溫度大于(TC且小于30°C的冷卻質混合，冷卻使凝結核外層部分融化的冰再次凝固，使冷卻質凍結在凝結核外層；(3)在攪拌和冷卻的條件下，向步驟(2)的混合物噴灑霧化水，使混合物顆粒表面形成包覆冰層。步驟(I)中，冷卻的溫度優選為-20°C _15°C。步驟(2)中，混合前冷卻質的溫度優選為5°C 25°C。步驟(3)中，冷卻的溫度優選為-25°C _20°C。優選的情況下，步驟(I)中的包覆冰層質量占復合冷卻劑中的冰質量的10 40%。步驟(2)中，混合時間優選為2 3min。一種高蠟原油采出液的破乳方法，包括(I)將原油采出液與上述復合冷卻劑混合，靜置至采出液表層形成原油硬化層；(2)對原油硬化層進行破碎，經過濾得到初分原油。優選的情況下，原油采出液先經換熱器與回注水換熱后，再與復合冷卻劑混合。步驟(I)中，優選采用管道混合器將原油采出液與復合冷卻劑混合。步驟(2)中，優選采用多級過濾，過濾元件孔徑逐級減小。一般可采用2 3級過濾。步驟(2)中，可采用破碎機對原油硬化層進行機械破碎。以原油采出液的質量為基準，復合冷卻劑的用量一般為O. 2 O. 8%。所述原油的蠟含量優選>15%。蠟含量測定方法參見中華人民共和國石油天然氣行業標準 SY/T 0537-2008。本專利技術的破乳方法還包括將步驟(2)中得到的初分原油加熱熔化、進行再脫水處理的步驟。所述的再脫水處理可采用常規的原油脫水技術。高蠟原油采出液的破乳是本
的難點，現有技術主要是通過改進破乳劑或是利用超聲波、微波等技術手段來提高高蠟原油采出液的破乳效果，這些方法仍存在一些不足之處。本專利技術提供了一種具有新穎結構的復合冷卻劑，并在此基礎上提出了一種針對高蠟原油采出液的靜置凝集破乳法。通過使用該復合冷卻劑，可以大大縮短含蠟易凝原油的靜置凝集時間，提高靜置凝集的破乳效果。同時，該復合冷卻劑成本較低、使用量小，對后續原油加工工藝無明顯影響。此外，本專利技術還可以通過將原油采出液與回注水換熱進一步縮短高蠟原油的靜置凝集時間，同時提高回注水溫度，有利于配聚、注井等工藝，促進提高原油采收率。附圖說明圖1為本專利技術的復合冷卻劑的結構示意圖。圖2為本專利技術的高蠟原油采出液破乳方法的流程示意圖。具體實施方式以下結合附圖，詳細說明本專利技術。如圖1所示，本專利技術的復合冷卻劑由冷卻質、凝結核和冰三部分組成，冷卻質和凝結核包埋在冰內。所述的冷卻質的作用是通過在水中溶解吸熱而產生冷卻效應。所述凝結核的作用是供局部冷卻后形成的蠟晶或浙青質附著生長。所述冰包覆在冷卻質和凝結核外，一方面起輔助冷卻作用，另一方面為冷卻質的溶解吸熱提供溶劑，此外還有一個重要的作用是為冷卻劑的冷卻效果提供一定的緩釋作用。本專利技術中凝 結核既可以通過商購得到， 也可以通過常規技術制備。以浙青為例，浙青顆粒可采用熱噴或冷凍破碎的方法進行制備。 熱噴法將熔化后的浙青由一定孔徑的噴頭噴出，然后經低溫氣速冷即成顆粒(顆粒尺寸主要由噴頭孔徑控制)；冷凍破碎法先將浙青冷凍至零下15°C左右，然后由破碎機破碎至所需粒徑。冷凍破碎法同樣適用于蠟晶及粘土顆粒的制備。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種復合冷卻劑，為冰中包埋有冷卻質和凝結核的顆粒狀固體，以冰的質量為1計，冷卻質的質量為0.5～2.5，凝結核的質量為0.2～1.2；冷卻質的等效直徑在0.05～1.5mm之間，凝結核的等效直徑在0.1～1.5mm之間，冷卻劑顆粒的等效直徑在0.5～3.5mm之間；所述的冷卻質為在水中溶解吸熱的物質，所述的凝結核為蠟晶、瀝青和粘土顆粒中的一種或多種。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊青，高峰，桑軍強，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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