pamamps对高矿化度原油o／w乳状液稳定性的作用

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1、2010年12月山东师范大学学报(自然科学版)Dec．2010第25卷第4期JournalofShandongNonnMUniversity(NaturalScience)VoJ．25No．4PAMAMPS对高矿化度原油O／W乳状液稳定性的作用米张雅倩辛寅昌一谢瑞瑞(山东师范大学化学化工与材料科学学院，250014，济南)摘要原油形成O／W乳状液体系后，可乳化降黏．但由于盐是强电解质，压缩分散相油珠的舣电层，所以高矿化度原油形成的O／W乳状液通常处于不稳定状态，采出过程中会出现水多油少的现象．本文用丙烯酰胺(AM)和2一_丙烯酰胺基一2

2、一甲基丙磺酸(AMPS)合成了系列AM／AMPS聚合物．通过在碱金属为180000mg·L一，碱土金属盐为10000mg·I的高矿化度条件下，各种聚合物的耐盐性对比实验，筛选出了合适分子量的耐盐的AM／AMPS聚合物(以下简称PAMAMPS)．利用PAMAMPS黏度和耐盐活性剂DM一5522(耐受碱金属盐为150000mg·I～，碱土金属为20000mg·L)的协同作用，使形成的原油O／W乳状液在高矿化度环境下保持一定时间内的稳定(t≥5Orain)，并能在150min后达到99％的脱水率．J}J热力学理论对O／W乳状液体系的分散和稳定

3、进行了解释．此外试验发现rPAMAMPS耐Fe的特性，并对PAMAMPS的耐温性应用进行了讨论．关键词乳状液稳定性；高矿化度；PAMAMPS；耐Fe中图分类号TE732．322文献标识码Adoi：10．3969／j．issn．1001—4748．2010．04．026通过加入表面活性剂，降低油水界面张力，使原油形成O／W乳状液，是油田常用的降低原油黏度的方法⋯．原油开采中为了避免开采时出水快出油慢的现象，要求形成的原油O／W乳状液在一定时间内稳定性好，并且采出后利于原油脱水．矿化度不高的原油乳化降黏是容易的，加入一般表面活性剂E2J可以

4、形成O／W乳状液，但是对于含有高矿化度水的高盐原油乳化降黏十分困难．盐压缩了原油液滴的双电层，极易引起液珠聚并．钙、镁等碱土金属离子的空阻效应，极易使乳状液反相，使油水体系稳定性更差．由于盐与水的缔合作用，盐水的表面张力很高，一般表面活性很难降低高矿化水的表面张力，所以选择能降低表面张力并能形成O／W乳状液的耐高矿化度的耐盐活性剂是_卜分重要的’．文献报道DM一5522耐盐活性剂L3J(以下简称DM一5522)耐受碱金属盐为150000mg·L一，碱土金属为20000mg·L左右，并能形成原油O／W乳状液，且不易反相易脱水．但是O／W乳

5、状液的稳定性时间短，在使用过程中会出现出水快，出油慢的现象．文献曾经报道用碱作为原油降黏和稳定的物质J，但是碱在高矿化度条件下，极易形成沉淀，另外碱的加入易形成多重乳状液，并使原油后脱水变得十分困难川．有人用300万聚丙烯酰胺(PAM)或250万的改性聚丙烯酰胺(MAMPAM)D2]作为0／w乳状液的稳定剂，而更高分子量的以上聚合物会引起油水体系絮凝”．由于聚丙烯酰胺及其改性聚丙烯酰胺在高矿化度条件下(碱金属为100000mg·L～，碱土金属盐为10000mg·L以上)黏度降低，特别是在高矿化度条件下极易降懈和失去作用．因此，研究选择能

6、用于高矿化度原油降黏开采的活性剂和选择对原油O／W乳状液的稳定的活性聚合物同样重要．由于单体的选择决定了聚合物分子量和聚合物的耐盐程度，所以在聚合物合成中引入阴离子化基团2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸(AMPS)L6]和能使分子量增大的丙烯酰胺(AM)，并发现该种聚合物分子量与原油O／W乳状液稳定性有关．本实验选出耐受碱金属为180000mg·L、碱土金属盐为10000mg·L～、合适分子量的PAMAMPS作为原油O／W乳状液的稳定剂．我们曾对原油O／W乳状液的稳定时间、脱水时间进行了初步研究，但对其脱水程度未作讨论．本文将DM一552

7、2和PAMAMPS按合适比例复配后，利用聚合物黏度和在界面上的吸附作用，发现可增加界面膜的机械强度和液珠间的排斥作用，能使原油O／W乳状液在一定时间内稳定，并对O／W乳状液的稳定时间、脱水时间和脱水率作了进一步讨论．此外还讨论了PAMAMPS的耐Fe“、耐温性．1实验部分1．1实验仪器与药品主要实验仪器：乌氏黏度计(上海审谊玻璃制品有限公司)，DDSJ一308A型电导率仪(上海盛磁仪器有限公司)，BrookfieldⅢ型流变仪(美国博力飞公司)，GE一5激光散射仪(北京)．主要实验药品：聚丙烯酰胺(PAM，分子量300万)(国药集团)，

8、分析纯；N一(二甲氨基甲基)甲叉聚丙烯酰胺(MAMPAM，分子量250万)(南京德美世创)；耐盐活性剂DM一5522(南京德美世创)；AM／AMPS聚合物(自制，分子量300万、700万)，收稿日期：201