No.5 原油乳狀液的破乳技術(shù)與化學(xué)破乳劑

1、第五章第五章 原油乳狀液的破乳技術(shù)與化學(xué)破乳劑原油乳狀液的破乳技術(shù)與化學(xué)破乳劑第一節(jié)第一節(jié) 技術(shù)背景技術(shù)背景 1、一次采油（自噴井）：采出液含少量地層水的W/O乳液（活性石油酸、油濕性固體顆粒）。 2、二、三次采油：采出液以O(shè)/W型乳液為主（堿、表面活性劑）。 3、原油乳化輸送：O/W乳液 4、地面水源污染：也需要處理后排放。第二節(jié)第二節(jié) W/O原油破乳劑原油破乳劑一、發(fā)展過程 共發(fā)展了三代： 1、第一代（上世紀(jì)2030年代） 這代破乳劑主要是低分子陰離子型表面活性劑，其中包括羧酸鹽型、硫酸酯鹽型和磺酸鹽型三大類。這代破乳劑的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是用量大（1000mg/L）、效果低、易受電解質(zhì)

2、影響等。 重要破乳劑： （1）羧酸鹽型。如 環(huán)烷酸鹽： 脂肪酸鹽： （2）硫酸酯鹽型。如烷基硫酸酯鹽 （3）磺酸鹽型。如烷基磺酸鹽 烷基苯磺酸鹽 烷基萘磺酸鹽 丁二酸二烷基酯磺酸鹽 2、第二代（上世紀(jì)4050年代） 這代破乳劑主要是低分子非離子型表面活性劑，如OP型、Peregal型、Twee n型表面活性劑。這代破乳劑雖能耐酸、耐堿、耐鹽，但破乳劑用量還很大（30 0500mg/L）,破乳效果還不夠理想。 重要破乳劑： （1）OP型 （2）Peregal型 （3）Tween型 3、第三代（上世紀(jì)60年代今） 這代破乳劑主要是高分子非離子型表面活性劑，其優(yōu)點(diǎn)是用量少（550 mg/L），效果好

3、；缺點(diǎn)是專一性強(qiáng)，即一種破乳劑只適合某些地層、某些區(qū)域乳化原油的破乳。 在這代破乳劑中，都可以找到由引發(fā)劑（如丙二醇、丙三醇、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、酚醛樹脂、酚胺樹脂等）和環(huán)氧化合物（如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等）而來的組成部分。有些破乳劑還有由擴(kuò)鏈劑（如二異氰酸酯、二元羧酸等）和封尾劑（如松香酸、羧酸、硫酸等）而來的組成部分。 重要破乳劑： （1）聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇（或苯酚）醚 （2）聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚（BE型破乳劑） （3）聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚松香酸酯 （4）聚氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚的二元羧酸擴(kuò)鏈產(chǎn)物 （5）聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醇（或苯酚）醚 （6）聚氧丙烯聚

4、氧乙烯聚氧丙烯丙二醇醚的二異氰酸酯擴(kuò)鏈產(chǎn)物（POI型破乳劑） （7）聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯丙三醇醚（GP型破乳劑） （8）聚氧乙烯烷基苯酚甲醛樹脂 （9）聚氧乙烯烷基苯酚甲醛樹脂松香酸酯 （10）聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚甲醛樹脂（AR型破乳劑） （11）聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚甲醛樹脂（AF型破乳劑） （12）聚氧乙烯聚氧丙烯乙二胺（AE型破乳劑） （13）聚氧乙烯聚氧丙烯二乙烯三胺（AE型破乳劑） （14）聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯五乙烯六胺（AP型破乳劑） （15）聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧乙烯二乙烯三胺的二元羧酸擴(kuò)鏈產(chǎn)物 （16）聚氧乙烯聚氧丙烯甲基硅油（AE型破乳劑） （17）聚氧乙

5、烯聚氧丙烯酚胺樹脂（PFA型破乳劑）二、破乳機(jī)理 1、第一、二代破乳劑 都是水溶型破乳劑（HLB8），它們對(duì)W/O乳化原油乳化劑（HLB在36之間）來說是反型乳化劑，可以通過抵消作用使W/O原油乳液破乳。 1、第三代破乳劑 第三代破乳劑中的水溶型破乳劑同樣有抵消作用，但油溶性破乳劑也是高效破乳劑，可見抵消作用并不是主要作用。第三代破乳劑主要通過下列作用破乳： （1）不牢固吸附膜的形成。因高分子破乳劑在吸附膜上取代原來的乳化劑后所形成的吸附膜不緊密（特別是支鏈型破乳劑），保護(hù)作用差。 （2）對(duì)水珠的聚結(jié)。由高分子破乳劑可同時(shí)吸附在兩個(gè)或兩個(gè)以上水珠的界面上引起，這些為破乳劑分子連接起來的水珠有更

6、多的機(jī)會(huì)碰撞、聚結(jié)。 （3）對(duì)乳化劑的增溶。高分子破乳劑的一個(gè)分子或少數(shù)幾個(gè)分子即可形成膠束，這種高分子膠束可增溶乳化劑分子，引起乳化原油破乳。三、第三代破乳劑的發(fā)展趨勢(shì) （1）分子量繼續(xù)增高。各種擴(kuò)鏈劑的實(shí)用表明這種趨勢(shì)。 （2）由水溶性轉(zhuǎn)向由溶性。這是由于油田產(chǎn)液中水含量越來越高，水溶性 破乳劑主要分配在水中因而破入效果越來越差，而油溶性破乳劑主要分配在油中，因而能延長(zhǎng)其起作用時(shí)間，提高破乳效果。 （3）由直鏈線型轉(zhuǎn)向支鏈線型。如羧基系列的引發(fā)劑發(fā)展到用酚醛樹脂，胺基系列的引發(fā)劑發(fā)展到用多烯多胺。 （4）復(fù)配使用。這是克服高分子破乳劑專一性的最可取的辦法。 （5）新型的破乳劑仍在開發(fā)。這是

7、由破乳劑專一性強(qiáng)所決定的。第三節(jié)第三節(jié) O/W原油破乳劑原油破乳劑1、發(fā)展過程 這類破乳劑隨著三次采油的發(fā)展而發(fā)展起來。從上世紀(jì)50年代開始，三次采油大規(guī)模應(yīng)用于油田礦場(chǎng)，O/W乳化原油破乳劑也越來越受到重視。產(chǎn)生O/W乳化原油的情況： （1） 堿驅(qū)產(chǎn)生的乳化原油。因活性石油酸與堿反應(yīng)所產(chǎn)生的表面活性劑是水溶性的乳化劑。 （2） 表面活性劑驅(qū)產(chǎn)生的乳化原油。因表面活性劑驅(qū)通常使用石油磺酸銨和石油磺酸鈉，這些活性劑都是水溶性的。 （3）在蒸汽吞吐井產(chǎn)出的乳化原油。因主蒸汽時(shí)水中含有的HCO3-水解，使水呈堿性，活性石油酸在此情況下轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄匀榛瘎?、重要的破乳劑 （1）電解質(zhì)，如鹽酸、NaCl、MgCl2、CaCl2、Al（NO3）3等。 （2）低分子醇，可分為水溶性醇（如甲、乙、丙醇等）和油溶性醇（如己醇、庚醇等）。 （3）表面活性劑，包括陽離子表面活性劑，如和陰離子表面活性劑，如 （4）高分子，可用陽離子型、陰離子型和非離子型高分子。3、破乳機(jī)理 （1）電解質(zhì)主要通過減小油珠表面的負(fù)電性和改變?nèi)榛瘎┑挠H水親油平衡而起作用。 （2）低分子醇是通過改變油水相的極性（使油相極性增加，水相極性減小），使乳化劑移向油相或水相而起作用。 （3