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1、乳化原油的破乳前言 原油中含有各種表面活性物質(zhì)如環(huán)烷酸、脂肪酸、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等,增產(chǎn)措施、提高原油采收率注入地層表面活性劑、聚合物等,它們可吸附在油水界面或氣液表面,對(duì)液珠和氣泡有穩(wěn)定作用,由此產(chǎn)生原油乳化和起泡沫問(wèn)題。一、乳化原油的類型1油包水乳化原油(W/O)以原油作分散介質(zhì),以水作分散相的乳化原油。一次采油和二次采油采出的乳化原油多是油包水乳化原油。穩(wěn)定這類乳化原油的乳化劑主要是原油中的活性石油酸(如環(huán)烷酸、瀝青質(zhì)酸等)和油濕性固體顆粒(如蠟顆粒、瀝青質(zhì)顆粒等)。2、水包油乳化原油(O/W)以水作分散介質(zhì),以原油作分散相的乳化原油。三次采油(尤其是堿驅(qū)、表面活性劑驅(qū))采出的乳化原油多是水
2、包油乳化原油。穩(wěn)定這類乳化原油的乳化劑是活性石油酸的堿金屬鹽,水溶性表面活性劑或水濕性固體顆粒(如粘土顆粒等)W/O/W、O/W/O二、油包水乳化原油的破乳油包水乳化原油的破乳方法(l)熱法可以減少乳化劑的吸附量;減小乳化劑的溶劑化程度;降低分散介質(zhì)的粘度 (2)電法在電場(chǎng)作用下,水珠被極化變成紡錘形;表面活性物質(zhì)則取向并濃集在變形水珠的端部,使垂直電力線方向的界面保護(hù)作用削弱,導(dǎo)致水珠沿垂直電力線方向聚并,引起破乳。(3)化學(xué)法用破乳劑破壞油包水乳化原油的方法。2油包水乳化原油的破乳劑 低分子破乳劑:脂肪酸鹽、烷基硫酸酯鹽、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、OP型表面活性劑、平平加型表面活性劑和吐溫
3、型表面活性劑高分子破乳劑:高效由引發(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)反應(yīng)生成。為了提高其相對(duì)分子質(zhì)量,可用擴(kuò)鏈劑(如二異氰酸酯、二元羧酸等)為了改變破乳劑的親水親油平衡,可用封尾劑(如松香酸、羧酸等)。3油包水乳化原油破乳劑的破乳機(jī)理低分子破乳劑都是水溶性破乳劑(HLB值大于8)對(duì)油包水乳化原油乳化劑(HLB值一般在36范圍)是反型乳化劑通過(guò)抵消作用使油包水乳化原油破乳高分子破乳劑的破乳機(jī)理高分子破乳劑中的水溶性破乳劑有抵消作用。高分子破乳劑主要通過(guò)下列機(jī)理破乳: (l)不牢固吸附膜的形成 因高分子破乳劑在界
4、面上取代原來(lái)的乳化劑后所形成的吸附層不緊密(特別是支鏈線型的高分子破乳劑),保護(hù)作用差。(2)對(duì)水珠的橋接 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系起來(lái)的水珠有更多的機(jī)會(huì)碰撞、聚并。(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,引起乳化原油的破乳。4高分子破乳劑的發(fā)展趨勢(shì)(l)相對(duì)分子質(zhì)量繼續(xù)升高 使用擴(kuò)鏈劑:醛、二元羧酸、多元羧酸、環(huán)氧衍生物、多異氰酸酯。(2)由水溶性轉(zhuǎn)向油溶性 油田產(chǎn)液中水含量越來(lái)越高,水溶性破乳劑主要分配在水中因而破乳效果越來(lái)越差,而油溶性破乳劑主要分配在油中,因而能延長(zhǎng)其起
5、作用時(shí)間,提高破乳效果 (3)由直鏈線型轉(zhuǎn)向支鏈線型 如羥基系列的引發(fā)劑發(fā)展到用酚醛樹脂,氨基系列的引發(fā)劑發(fā)展到用多乙烯多胺 (4)新型的破乳劑仍在開發(fā)破乳劑具有專一性含硅、含氮、含磷、含硼的新型高分子破乳劑,用碳酸亞乙酯代替氧烷基化合物合成高分子破乳劑。不含氧烷基的水溶性聚合物 (5)復(fù)配使用三、水包油乳化原油的破乳1水包油乳化原油的破乳方法(l)熱法(2)電法在中頻(1 103 2 104 Hz)或高頻(大于2 104 Hz )的高壓交流電場(chǎng)下進(jìn)行在通電的電極中必須有一個(gè)是絕緣的。在電場(chǎng)的作用下,由于乳化劑吸附層的有序性受到干擾而使保護(hù)作用削弱,導(dǎo)致油珠聚并,引起破乳(3)化學(xué)法 使用破乳劑2、水包油乳化原油的破乳劑電解質(zhì)鹽酸、氯化鈉、氯化鎂、氯化鎂、硝酸鋁、氧氯化鋯低分子醇水溶性醇:甲醇、乙醇、丙醇油溶性醇:己醇、庚醇等。表面活性劑陽(yáng)離子型表面活性劑陰離子型表面活性劑聚合物陽(yáng)離子型聚合物陰離子型聚合物非離子型聚合物非離子-陽(yáng)離子型聚合物3水包油乳化原油破乳劑的破乳機(jī)理電解質(zhì):減小油珠表面的負(fù)電性和改變?nèi)榛瘎┑挠H水親油平衡。低分子醇:改變油水相的極性(使油相極性增加,水相極性減?。?,使乳化劑移向油相或水相表面活性劑:與乳化劑反應(yīng)(陽(yáng)離子型表面活性劑),形成不牢固吸附膜(有分支結(jié)構(gòu)的陰離子表面
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