No.5原油乳状液的破乳技术与化学破乳剂

1、第五章第五章 原油乳状液的破乳技术与化学破乳剂原油乳状液的破乳技术与化学破乳剂第一节第一节 技术背景技术背景 1、一次采油（自喷井）：采出液含少量地层水的W/O乳液（活性石油酸、油湿性固体颗粒）。 2、二、三次采油：采出液以O/W型乳液为主（碱、表面活性剂）。 3、原油乳化输送：O/W乳液 4、地面水源污染：也需要处理后排放。第二节第二节 W/O原油破乳剂原油破乳剂一、发展过程 共发展了三代： 1、第一代（上世纪2030年代） 这代破乳剂主要是低分子阴离子型表面活性剂，其中包括羧酸盐型、硫酸酯盐型和磺酸盐型三大类。这代破乳剂的优点是价格便宜，缺点是用量大（1000mg/L）、效果低、易受电解质

2、影响等。 重要破乳剂： （1）羧酸盐型。如 环烷酸盐： 脂肪酸盐： （2）硫酸酯盐型。如烷基硫酸酯盐 （3）磺酸盐型。如烷基磺酸盐 烷基苯磺酸盐 烷基萘磺酸盐 丁二酸二烷基酯磺酸盐 2、第二代（上世纪4050年代） 这代破乳剂主要是低分子非离子型表面活性剂，如OP型、Peregal型、Twee n型表面活性剂。这代破乳剂虽能耐酸、耐碱、耐盐，但破乳剂用量还很大（30 0500mg/L）,破乳效果还不够理想。 重要破乳剂： （1）OP型 （2）Peregal型 （3）Tween型 3、第三代（上世纪60年代今） 这代破乳剂主要是高分子非离子型表面活性剂，其优点是用量少（550 mg/L），效果好

3、；缺点是专一性强，即一种破乳剂只适合某些地层、某些区域乳化原油的破乳。 在这代破乳剂中，都可以找到由引发剂（如丙二醇、丙三醇、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、酚醛树脂、酚胺树脂等）和环氧化合物（如环氧乙烷、环氧丙烷等）而来的组成部分。有些破乳剂还有由扩链剂（如二异氰酸酯、二元羧酸等）和封尾剂（如松香酸、羧酸、硫酸等）而来的组成部分。 重要破乳剂： （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型破乳剂） （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扩链产物 （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异氰酸酯扩链产物（POI型破乳剂） （7）聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯丙三醇醚（GP型破乳剂） （8）聚氧乙烯烷基苯酚甲醛树脂 （9）聚氧乙烯烷基苯酚甲醛树脂松香酸酯 （10）聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚甲醛树脂（AR型破乳剂） （11）聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯烷基苯酚甲醛树脂（AF型破乳剂） （12）聚氧乙烯聚氧丙烯乙二胺（AE型破乳剂） （13）聚氧乙烯聚氧丙烯二乙烯三胺（AE型破乳剂） （14）聚氧丙烯聚氧乙烯聚氧丙烯五乙烯六胺（AP型破乳剂） （15）聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧乙烯二乙烯三胺的二元羧酸扩链产物 （16）聚氧乙烯聚氧丙烯甲基硅油（AE型破乳剂） （17）聚氧乙

5、烯聚氧丙烯酚胺树脂（PFA型破乳剂）二、破乳机理 1、第一、二代破乳剂 都是水溶型破乳剂（HLB8），它们对W/O乳化原油乳化剂（HLB在36之间）来说是反型乳化剂，可以通过抵消作用使W/O原油乳液破乳。 1、第三代破乳剂 第三代破乳剂中的水溶型破乳剂同样有抵消作用，但油溶性破乳剂也是高效破乳剂，可见抵消作用并不是主要作用。第三代破乳剂主要通过下列作用破乳： （1）不牢固吸附膜的形成。因高分子破乳剂在吸附膜上取代原来的乳化剂后所形成的吸附膜不紧密（特别是支链型破乳剂），保护作用差。 （2）对水珠的聚结。由高分子破乳剂可同时吸附在两个或两个以上水珠的界面上引起，这些为破乳剂分子连接起来的水珠有更

6、多的机会碰撞、聚结。 （3）对乳化剂的增溶。高分子破乳剂的一个分子或少数几个分子即可形成胶束，这种高分子胶束可增溶乳化剂分子，引起乳化原油破乳。三、第三代破乳剂的发展趋势 （1）分子量继续增高。各种扩链剂的实用表明这种趋势。 （2）由水溶性转向由溶性。这是由于油田产液中水含量越来越高，水溶性 破乳剂主要分配在水中因而破入效果越来越差，而油溶性破乳剂主要分配在油中，因而能延长其起作用时间，提高破乳效果。 （3）由直链线型转向支链线型。如羧基系列的引发剂发展到用酚醛树脂，胺基系列的引发剂发展到用多烯多胺。 （4）复配使用。这是克服高分子破乳剂专一性的最可取的办法。 （5）新型的破乳剂仍在开发。这是

7、由破乳剂专一性强所决定的。第三节第三节 O/W原油破乳剂原油破乳剂1、发展过程 这类破乳剂随着三次采油的发展而发展起来。从上世纪50年代开始，三次采油大规模应用于油田矿场，O/W乳化原油破乳剂也越来越受到重视。产生O/W乳化原油的情况： （1） 碱驱产生的乳化原油。因活性石油酸与碱反应所产生的表面活性剂是水溶性的乳化剂。 （2） 表面活性剂驱产生的乳化原油。因表面活性剂驱通常使用石油磺酸铵和石油磺酸钠，这些活性剂都是水溶性的。 （3）在蒸汽吞吐井产出的乳化原油。因主蒸汽时水中含有的HCO3-水解，使水呈碱性，活性石油酸在此情况下转变为水溶性乳化剂。2、重要的破乳剂 （1）电解质，如盐酸、NaCl、MgCl2、CaCl2、Al（NO3）3等。 （2）低分子醇，可分为水溶性醇（如甲、乙、丙醇等）和油溶性醇（如己醇、庚醇等）。 （3）表面活性剂，包括阳离子表面活性剂，如和阴离子表面活性剂，如 （4）高分子，可用阳离子型、阴离子型和非离子型高分子。3、破乳机理 （1）电解质主要通过减小油珠表面的负电性和改变乳化剂的亲水亲油平衡而起作用。 （2）低分子醇是通过改变油水相的极性（使油相极性增加，水相极性减小），使乳化剂移向油相或水相而起作用。 （