油田常用化学药剂作用原理全解

眼睛接触：立即翻开眼睑，用清水冲洗至少15分钟，并立即请医生处理。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。保暖并休息。呼吸困 难时给输氧。呼吸停止时，立即进行人工呼吸，并立即请医生处理。 误服：不要催吐，先给一些水，并立即请医生处理。
消泡剂 （BHP-03）
消泡剂:
能够消除原油泡沫的化学药剂叫原油消泡剂。降低泡沫局部表面张
清水剂（BHQ-06，BHQ-130）
清水剂：除去水中多余杂质，达到清水目的的化学药剂称为清水剂。 如浮选剂、反向破乳剂、絮凝剂、凝聚剂。
清水剂作用：使含油污水中的微小有机颗粒絮凝成较大粒子沉降下来，
达到净化污水的目的。
清水剂的必要性： 从原油中分离出的污水，含有少量油滴以及一些固体悬浮物，
这些物质如果不被处理掉，在污水回注时会堵塞地层，致使油
2 架桥作用
清水剂在水中形成絮团，并利用絮团自身的异性电荷，吸引污水中的微 小原油粒子、乳化油和其他悬浮物，在重力的作用下，上升或下降以达到除油 的效果。
3 破乳作用
降低乳化油表面张力，破坏乳化液的油水结构，促使油水分离。
4 浮选作用
具有浮选功能多为表面活性剂，表面活性剂在水溶液中易被吸附到气 泡的气－液界面上。表面活性剂极性的一端向着水相，非极性的一端向着 气相。含有待分离的离子、分子的水溶液中的表面活性剂的极性端与水相 中的离子或其极性分子通过物理或化学作用连接在一起。当通入气泡时， 表面活性剂就将这些物质连在一起定向排列在气－液界面，被气泡带到液 面，形成泡沫层，以加快油珠和固体颗粒的絮宁效果，提高絮凝剂与气泡 的附着力，从而加速油水分离。
泡沫危害:
原油泡沫一方面造成生产分离器和计量分离器产生 假液位，减少有效分离空间和液相停留时间，降低分离 效率，导致整个生产流程的波动；另一方面生产和计量 分离器的高压气相如携带大量油滴进入气相系统，造成 火炬燃烧不充分。此外，原油泡沫的存在，还会增加流 体粘度、占用管线空间，增加流动压力。会影响气相系 统工作。因此正确使用原油消泡剂对于稳定海上油田原 油生产有重要意义。
缓蚀剂的分类： 按通常对物质化学组成的划分，可以把缓蚀剂划分为无机缓蚀剂、
有机缓蚀剂两大类。
亚硝酸盐、硝酸盐 铬酸盐、重铬酸盐 磷酸盐、多磷酸盐 钼酸盐 硅酸盐 砷、锑化物 钨酸盐 硼酸盐
无机缓蚀剂
缓蚀剂
胺类 醛类
炔醇类
有机磷化合物
有机缓蚀剂
有机硫化合物 磺酸及其盐类 咪唑啉类 杂环化合物 其它（天然提取物）
絮凝
聚结
沉降
破乳剂的破乳机理
相转移——反向变型机理： 加入破乳剂，发生了相转化，即能够生成与乳化剂形成的乳状液类 型相反(反相破乳剂)的表面活性剂可以作为破乳剂。 碰撞击破界面膜机理: 在加热或搅拌的条件下，破乳剂有较多的机会碰撞乳化液的界面膜， 或吸附于界面膜上，或排替部分表面活性物质，从而击破界面膜， 使其稳定性大大降低，发生了絮凝、聚结而破乳。
化学药剂作用原理
内 容 简 介
一、概述 二、破乳剂 三、消泡剂 四、清水剂 五、浮选剂 六、缓蚀剂 七、防垢剂 八、杀菌剂 九、总结
概
述
海上油田在原油采出和处理过程中，存在诸多 问题，采出的原油和污水单凭生产设备进行处理， 很难达到生产合格标准。
原油采出过程中，会产生大量气泡； 原油与水由于乳化液的存在，形成大量乳化液，生
常用水处理方法
处理方法 清水剂法 沉降法 旋流器法 混凝法 气浮选法 过滤法 原 理 加入清水剂，破坏O/W乳化液，实现油水分离 靠原油颗粒和悬浮杂质与污水的比重差实现油水的自然分离， 主要用于除去浮油及部分颗粒直径较大的分散油及杂质 高速旋转重力分离，脱出水中含油 在污水中加入混凝剂，将小油滴聚积成大油滴，加快油水分 离速度 向污水中鼓入气体，使污水中的乳化油或细小的固体颗粒附 在气泡上，随气泡上浮到油面，实现油水分离 用活性炭、石英砂、无烟煤、滤芯或其他滤料吸附、过滤污 水，除去水中小颗粒油滴以及悬浮物。
产设备难以分离；
生产管汇及生产设备会产生腐蚀、结垢等各种问题。
药剂类型和注入点
药剂名称 消泡剂 油系统清水剂 药剂型号 BHP-03 BHQ-06 BH-20A BH-20A BHFX-04A 药剂储罐 T-701 T-702 T-703 T-704 T-705 T-706 缓蚀剂 防垢剂 BHH-02 BHF-04 T-707 T-708 注入点 V-101入口/V-102入口 V-101入口/V-102入口 /T301入口 P-101入口/T-101入口 /V-101入口/V-102入 口 V-101入口 V-301入口 /T-301入口 T301入口 T-301入口 P-401入口/T-301入口 注入浓度(ppm) 20 70 50 100 10 注入速率 (L/h) 7 15 13 22.5 8 备用 10 10 6 6
防止油液起泡、改善油气分离效果
防止或延缓原油处理设施受油井产出腐蚀物的腐蚀
改善原油流动性能 降凝剂、防蜡剂 使含油污水中的微小有机颗粒絮状凝成较大粒子，使之沉降下来，达 到净化污水的目的
清水剂
乳状液
一种液体以一定大小的液滴形式分散于 另一种液体中，这一过程就叫乳化；形 成的新液体就是乳化液。原油是一种常 见的乳化液。
防垢剂（BHF-04）
防垢剂：指能防止或延缓水中无机物形成垢沉积的化学药剂。主要 为缩聚磷酸盐、膦酸盐类物质、表面活性剂、聚合物类物质。通过 干扰成垢离子的正常结垢状态，抑制垢晶体的继续长大。
原油消泡剂的作用机理：
（1）原油消泡剂降低气液界面张力的能力大于起泡剂，通过顶替和增溶 起泡剂破坏泡膜，使液膜破裂。
（2）促进液膜排液速度，使液膜迅速变薄而消泡。
（3）破坏膜的弹性，气泡受压时会变形，局部活性剂膜变稀薄而使表面张力， 这种表面张力差使其可自动修复，泡不致破裂，破坏这种弹性就易消泡， 消泡剂加入会向气液界面扩散，使原来的助泡剂难以有恢复膜弹性的能力。 （4）破坏泡沫上表面活性剂的双电层而“拆除”液膜。
褶皱变型机理 : 微镜观察结果表明，W／O型乳状液均有双层或多层水圈，两层水圈 之间是油圈，因而提出褶皱变型机理，液珠在加热搅拌和破乳剂的 作用下，液珠内部各层水圈相连通，使液滴凝聚而破乳。
破乳剂的注意事项
危险性：破乳剂是高闪点易燃液体 侵入途径：吸入 食入 经皮肤吸收 环境影响：对水生生物有害。 物理和化学及火灾和爆炸方面的危害： 火灾危害：本品易燃！其蒸汽遇到火源也可燃烧。与强氧化剂发 生反应，可引起燃烧。 爆炸危害：本品遇高热、火星、或火苗，能引起燃烧爆炸。当温 度高于闪点时，可以形成具有爆炸性的蒸汽和空气混合物。 分解性：分解后有易燃／毒性气体生成。
缓蚀剂作用机理: 无机缓蚀剂机理：
阳极（抑制型钝化剂）型缓蚀剂
这种缓蚀剂能够抑制腐蚀电池的阳极化学反应，很容易引起金属表面氧化形成一 种致密的氧化膜而阻滞金属溶解。在金属腐蚀介质中加入缓蚀剂，使金属腐蚀电位正 移，腐蚀电流密度减小，进入了钝化区。如重铬酸钾、亚硝酸钠。
阴极型缓蚀剂
缓蚀剂的作用主要是增大电化学腐蚀中的阴极极化，阻碍阴极过程的进行，使腐 蚀电位向负的方向移动，降低腐蚀速度。（如亚硫酸钠）。
原油乳状液的危害： ① 增大了液流的体积，降低了 设备和管道的有效利用率。 ② 增加了输送过程中的动力消耗。 ③ 增加了升温过程的燃料消耗。
破乳剂（BH-20A）
破乳剂的作用：
破乳剂的作用就是破除这种乳状液，使分散的小水滴聚集成大水
滴，并沉降下来 ，达到油水分离的目的。原油破乳剂主要为聚醚
类的有机物。
吸 入：如果吸入，移送到空气新鲜的地方。一般不需要紧急救护。 食 入：如果吞服，不要诱吐，喝数杯清水来稀释。如果大量误服， 进行药物治疗并请医生诊治。 皮肤接触：如果接触到皮肤，脱去工作服，用肥皂和清水清洗。 眼睛接触：一旦接触，立即用大量清水清洗眼睛。要求医生检查。
急救措施：
来自百度文库
皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用肥皂水及清水冲洗至少15分钟，如果皮 肤大面积接触到化学品，需用淋浴彻底冲洗身体，并立即请医生处理。
T-707
T-708 T-709 T-710
1.5
1.5 1.5 3
缓蚀剂
防垢剂 水系统清水剂 杀菌剂
P-707A/B
P-708A/B P-709A/B P-710A/B
0.046
0.046 0.046 0.14
原油处理常用化学药剂
类型 破乳剂 消泡剂 防腐剂/缓蚀剂 作用
破坏乳状液的稳定性，改善油水分离效果
破乳剂脱水的要求：

脱水速度快— 空间限制 脱水水质清— 环保要求 终脱水率高— 外输需要

加药浓度低— 成本控制
原油破乳过程 ： 破乳过程通常分为三步：絮凝，聚结和沉降。分别如下 所述 ：
第一步——絮凝过程中，分散相的液珠聚集成团，但各液珠皆仍 然存在。这些珠团与介质之间的密度差是足够大的，则此过程能 使分层加速。若乳状液是足够浓的，它的粘度就显著增加。 第二步——聚结，在这一过程中，这些珠团合并成一个大滴。这一 过程是不可逆的，导致液珠数目减少和最后原油乳状液的完全破 坏。 第三步——沉降，聚结水滴由重力作用下沉到底部，油水分离完毕。
田不能正常生产；若污水排海，会使水中含油值超标，污染环 境。所以使用清水剂清除污水中的杂质，是十分必要的。
清水剂作用机理: 1凝聚作用
清水剂分散在水中，中和微小的原油粒子和固体悬浮物的表面电荷，使 其利用粒子和粒子之间的范德华吸引力而凝结，小油滴凝结成大油滴，并在重 力的作用下上浮，以达到除油的效果
力，破坏膜的弹性，破坏泡沫上表面活性剂的双电层，促使液膜排液等
，从而达到消泡的目的。
原油产生气泡原因: 原油采出和处理过程中，温度升高和压力降低都会破坏原油的气液 平衡，使溶解于原油中的轻烃成为气体逸出；但轻烃气体因受油相粘度、 空间、流动等因素影响，很难顺利逸出原油表面，它会在油相内部形成 气泡，引起原油体积膨胀，生成泡沫。原油中含有的脂肪酸盐、环烷酸 盐等天然表面活性剂和盐、滑石或沥青质等固体颗粒都对泡沫起稳定作 用。
浮选剂（BHFX-04A）
浮选剂：能够加入到油水混合物中，使油珠和悬浮物形成微絮体， 并能增强絮体与气泡附着能力从而提高油水分离效果的表面活性 剂。 浮选机理：
向油水混合液中加入表面活性剂。表面活性剂在水 溶液中易被吸附到气泡的气－液界面上。表面活性 剂极性的一端向着水相，非极性的一端向着气相 （如右图所示）。含有待分离的离子、分子的水溶 液中的表面活性剂的极性端与水相中的离子或其极 性分子通过物理或化学作用连接在一起。当通入气 泡时，表面活性剂就将这些物质连在一起定向排列 在气－液界面，被气泡带到液面，形成泡沫层，以 加快油珠和固体颗粒的絮凝效果，提高絮凝体与气 泡的附着力，从而加速油水分离。
原油消泡剂特点：
海上原油消泡剂除具备消泡、抑泡性能外，还应具有闪点
高、毒性小、凝点低、流动性好等特点，方便现场使用。
原油消泡剂的使用：
水基消泡剂一般使用浓度40mg/l以下，因稀释会造成乳液 破乳分层，所以采用原液加入；虽然安全性好，但低温下 使用不便。油基消泡剂一般使用浓度30mg/l以下，可采用 柴油稀释，也可原液投加。
气浮分离法原理
缓蚀剂（BHH-02）
缓蚀剂：一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时， 可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。
缓蚀剂作用： 缓蚀剂就是一种在很低浓度下能够减缓或阻止金属在介质
中腐蚀的化学物质。缓蚀剂是通过在金属表面形成沉淀膜、吸附膜或致密
的保护膜，从而减缓金属受腐蚀的程度。
药剂储罐 T-701 T-702 T-703 T-704 T-705 T-706 容积 m3 1.5 1.5 3 3 1.5 1.5 药剂名称 消泡剂 油系统清水剂 破乳剂 破乳剂 浮选剂 泵 P-701A/B P-702A/B P-703A/B P-704A/B P-705A/B P-706A/B 泵排量m3/h 0.053 0.12 0.15 0.15 0.046 0.046
破乳剂 破乳剂 浮选剂
水系统清水剂 杀菌剂
油系统清水剂
BHQ-130 BHS-11/BHS-16
BHQ-06
T-709 T-710
T-711
T-301入口 V-301入口/T-301入口
V-101入口
25 间歇冲击加注
T-702备用
5
备用
破乳剂
BH-20A
T-712
T-704备用
备用
药剂罐和药剂泵