乳化原油的化学破乳作用

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1、万方数据第22卷第3期油田化学v01．22No．3型!堡!旦塑!旦丝翌堡!墅墼望塑塾垒垫坠文章编号：i000．4092(2005)03—0283—06乳化原油的化学破乳作用+张健，向问淘，韩明，李敏，姜伟(中海石油研究中心。北京100027)摘要：基于1990年以来国内外发表的55篇论文．对原油乳状液的化学破乳问题进行了综述。综述涉厦两太论题。第一个论题为化学破乳的影响因素，包括①原油；②破乳剂：类型，分子结构，分子量，HLB值。油水分配系数厦用量；③其他：温度，无机盐，聚合物厦固相粒子。第二个论题为化学破乳机理，包括界面膜性质，界面张力及动力学。蛄尾部分展望了今

2、后破乳剂的研发和化学破乳研究工作。表1参55。关键词：化学破乳；原油乳状液；影响因素；破乳剂；破乳机理：界面现象；原油脱水；综述中图分类号：T融57．6+1：TE358j5：Q9388文献标识码：A原油是一种十分复杂的多组分混合物，主要由不同分子量和结构的烃类以及非烃类化合物和杂质构成。亿万年前生成的原油在地层中处于油水分离状态，在开采和集输过程中原油与水的强烈混合形成不同稳定性的乳化原油。原油破乳对开采、集输、加工和环保等过程的意义十分重大。原油含水和杂质会增加泵、管线和储罐负荷，造成管线和设备的腐蚀、结垢和阻塞，增加运输成本，更为严重的是使催化剂中毒影响炼制加

3、工，排放水中含油造成环境污染和油的浪费⋯。原油破乳在理论上是一个非常复杂的胶体化学难题【2J，一方面，原油中的胶质、沥青质及环烷酸等天然界面活性物质能够吸附在油水界面上，形成牢匿的界面膜。特别是重质稠油高含量的胶质沥青质产生非常稳定的网状结构膜；另一方面，各种增产措施带来的表面括性物质或其他化学剂也能吸附在油水界面上，使原油乳状液更加稳定L3J。所有原油搅水方法中，化学破乳最便宜、最方便和最有效L4J。许多研究试图找到破乳剂性能与其分子结构、HLB、界面张力、界面粘度、分配系数、动态界面张力和相对溶解量等参数间的相关关系，但没有求得任何普适规律，说明破乳剂的选择性

4、很强，至今还没有找到一种能够适用于多种原油的破乳剂【5J。难怪有人说，原油破乳与其说是一门科学，还不如说更象一门技艺【6J。随着世界经济的发展，石油需求量急剧上升，而资源十分有限，迫使不断发展提高采收率的新技术，伴随着的破乳问题自然日益突出，化学破乳研究更加显现出紧迫性和重要性。1化学破乳的影响因素1．1原油原油中的天然乳化剂有胶质、沥青质、有机酸、晶态石蜡、微晶碳酸盐、氧化硅、磺酸盐、硫酸盐或开采过程中加入的表面活性剂和碱等化学剂【7j。对于克拉玛依三元复合驱油藏采出原油，沥青质对脱水率和脱水速度的影响最大，胶质次之，环烷酸最小；当这三种乳化剂共同加入时，特别是

5、沥青质含量增加时，脱水率和脱水速度进一步降低，10min内分出的水量很少【8J。沙特Berri油田原油的沥青质含量从0．7％增加到2．2％，破乳剂G()sP加量25mg／L时，50℃脱水率降低20％左右【91；单纯加入沥青质或胶质的原油，脱水率相差60％以上，脱水速·收稿日期：2005-02．14。作者简介：张健(1969一)．男，高级工程师，西南石油学院应用化学专业学士(1992)、石油工程专业硕士(1995)，中山大学高分子化学与物理专业博5：：(21300)．主要从事水性(交联)聚合物、提高采收率及油气水处理方面的工作。通讯地址：100027北京市东三环北路

6、泉信大厦2543室，E-maihJ97zhang@tsinghuaedum。万方数据油田化学2005￡度差别则更大[”]。蜡组分中不仅含有石蜡等非极性化合物，还含有高级脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺等极性化合物活性组分，但是，蜡组分作为乳化剂，在油水界面问不能形成一定强度的界面膜，不能产生稳定的乳状液，对破乳的影响弱于沥青质和胶质【l“。油水相比例在一定范围内时，含水量越高，脱水越容易⋯9。在最常用的非离子型嵌段聚醚破乳剂中，一般来说，多支链破乳剂适用于石蜡基质原油，脱水效果优于线型破乳剂，能在低温下快速脱水；多支链双嵌段结构适用于沥青质原油脱水；酚胺结构能快速对乳化稠油

7、脱水Ll“。1．2破乳剂12．1类型甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的水溶性共聚物破乳剂，在亲水基含量高、分子量低时显示出很好的破乳能力¨1；较强亲水性破乳剂的最佳浓度在低浓度区，加入少量破乳剂就可达到相互作用的平衡值，浓度升高时平衡很快被破坏【t3]。与以壬基酚醛树脂为起始剂的聚醚相比，一种新型油溶性破乳剂无论在原油乳状液还是在含盐乳状液中，都显示出极好的破乳效果【4J。复配(混合)型破乳剂越来越多，如：破乳剂Pel．01对河南下二门油田高含聚合物采出液的破乳效果明显优于常用的BPl69和SPl69L140；混合聚醚多元交联原油破乳剂能改善胜利孤三联稠

8、油的脱水效