[发明专利]用于分离水包油乳液的N-乙烯基吡咯烷酮基阳离子共聚物

说明书

发明领域

本发明涉及一种分离水包油乳液的方法，并且更具体地涉及一种分离原油生产期间形成的水包油乳液的方法。

背景技术

用于从水中移除分散的油和/或固体的化学助剂通常被称为水澄清剂、反相破乳剂、脱油剂、凝聚剂、絮凝剂和/或聚结助剂。在油气工业中，在批量采出的流体(例如，原油)初步分离后，采出水仍然含有精细分散的固体和油。这些油和固体颗粒非常稳定并且难以通过单独的物理沉降分离。通常，这类采出水不能以原样再利用或丢弃，因此有必要寻找合适的解决方案处理该问题。全世界的法规通常将向环境排放的采出水中的油和油脂含量限制为最大15百万分之一份(ppm)至50ppm(Arnold，K.；Stewart，M.Surface Production Operations；第三版；Elsevier/Gurf：Boston，2008，483)。因而，为满足监管、环境和操作目标，对这种水进行处理。

已知一系列合成的水溶性阳离子聚合物来从采出水中分离油/固体颗粒。聚(二烯丙基二甲基氯化铵)，丙烯酰胺或丙烯酸烷基酯与不同阳离子共聚单体的共聚物作为水澄清剂是已知的。采出水的化学处理包括加入几个ppm水平的无机盐和/或有机聚合物，以便通过凝聚和絮状物形成促进分离。有机聚合物(离子的或中性的)可以比无机盐更有效，并且产生具有最小油/固体残留的水。

发明概述

本发明提供了一种使用阳离子共聚物将原油生产期间形成的水包油乳液分离成水相和油相的方法。如本文所述，水包油乳液包括油(例如原油)的液滴。特别地，本发明的实施方式包括将原油生产期间形成的水包油乳液分离成水相和油相的方法，所述方法包括将基于所述水包油乳液的总体积计的1百万分之一份(ppm)至10000ppm的N-乙烯基吡咯烷酮基阳离子共聚物加入到所述水包油乳液中，从而形成水相和油相，以及使所述水相和所述油相分离。

附图说明

图1A是瓶试法(bottle test procedure)1的使用0ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的(synthetic produced)水包油乳液的照片影像(pH约为6.9)。

图1B是瓶试法1的使用100ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的水包油乳液的照片影像(pH约为6.9)。

图1C是瓶试法1的使用300ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的水包油乳液的照片影像(pH约为6.9)。

图2A是瓶试法2的使用0ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的水包油乳液的照片影像(pH约为7.7)。

图2B是瓶试法2的使用50ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的水包油乳液的照片影像(pH约为7.7)。

图2C是瓶试法2的使用100ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的水包油乳液的照片影像(pH约为7.7)。

图3A是瓶试法3的使用0ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的水包油乳液的照片影像(pH约为8.9)。

图3B是瓶试法3的使用50ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的水包油乳液的照片影像(pH约为8.9)。

图3C是瓶试法3的使用100ppm实施例1和比较例A-D的阳离子聚合物处理合成产生的水包油乳液的照片影像(pH约为8.9)。

发明详述

本发明提供了一种使用阳离子共聚物分离水包油乳液的方法，所述水包油乳液在油田工业中通常称之为反相乳液，其中阳离子共聚物有助于使乳液破裂形成水相和油相。本发明的方法特别适用于原油生产以及包括炼油厂水处理以及甚至石化工厂的加工系统。

如本文所述，水包油乳液可以包括油的液滴，例如原油的液滴。除了油滴之外，水包油乳液还可以包括固体颗粒，例如粘土、淤泥、沙子、腐蚀副产物和结垢，此外还含有可存在于乳液中的其它固体颗粒。如本文所述，分离水包油乳液是指其中乳液破裂成其水相和油相成分的方法。如本文所用，水包油乳液和/或水相的“水”可以包括，例如，盐水、原生水、地表水、蒸汽冷凝液、碳酸水、海水及其组合。为了简便起见，在本文中使用词语“水”，其中应理解，当需要时，“盐水”、“原生水”、“地表水”、“蒸汽冷凝液”、“碳酸水”和/或“海水”可以互换使用。