原油破乳劑的機(jī)理是相轉(zhuǎn)移一反向變形機(jī)理。加入破乳劑后發(fā)生了相轉(zhuǎn)變,即能夠生成與乳化劑形成的乳狀液類型相反的表面活性劑(反相破乳劑)。 這類破乳劑與憎水的乳化劑作用生成絡(luò)合物,從而使乳化劑失去了乳化性能。碰撞擊破界面膜機(jī)理。在加熱或攪拌的條件下,破乳劑有許多的機(jī)會碰撞乳狀液的界面膜,或吸附在界面膜上,或排除替代部分表面活性物質(zhì),從而擊破界面膜,使其穩(wěn)定性大大降低,發(fā)生了絮凝、聚結(jié)而破乳。原油乳液在油品的生產(chǎn)和煉制中經(jīng)常出現(xiàn)。世界上主要的粗品油都以一種乳液的形態(tài)產(chǎn)出。一種乳液由至少兩種不相混溶的液體組成。其中之一是以一種極細(xì)的分散體如大約1mm直徑的液滴懸浮于另一液體上。
常用的是聚合物型驅(qū)油劑。如超高分子量聚丙烯酰胺,用0.05%的水溶液能滲入油層巖隙而多出油20%~30%,大致每用1kg驅(qū)油劑可以多出原油10桶(1590L)。 近年發(fā)展起來的聚合物溶液和表面活性劑(石油磺酸鹽與醇配成的微乳液)的分段驅(qū)油,能將巖層毛細(xì)管中的原油驅(qū)替出來,收效幾乎100%。
原油破乳劑因油中含有的天然物質(zhì)而穩(wěn)定。這些物質(zhì)通常含有極性基團(tuán)如羧基或酚基。它們可能以一種溶液或一種膠態(tài)分散體的形態(tài)存在。特別的影響是附著于末端。在此情形下,絕大多數(shù)的微粒分散于油相中并在油水界面累積,在此界面上,它們并排排列,極性基團(tuán)指向水中。所以最后形成了一種物理穩(wěn)定的界面層。像微粒層或石蠟結(jié)晶體似的固體包。以肉眼通常認(rèn)識到的結(jié)果包覆在界面層中。這個機(jī)理解釋了原油乳液的陳化和難于破除的事實(shí)。
破乳劑的種類繁多,按表面活性劑的分類方法可分為:陽離子型、陰離子型、非離子型、兩型離子型破乳劑。杰出的油田專用系列化工產(chǎn)品陰離子型破乳劑有羧酸鹽類、磺酸鹽類和聚氧乙烯脂肪硫酸酯鹽等,具有用量大、效果差、易受電解質(zhì)影響而減效等缺點(diǎn);陽離子型破乳劑主要有季銨鹽類,其對稀油有明顯效果,但不適合稠油及老化油。油田專用系列化工產(chǎn)品公司非離子型主要有以胺類為起始劑的嵌段聚醚,以醇類為起始劑的嵌段聚醚,烷基酚醛樹脂嵌段聚醚,酚胺醛樹脂嵌段聚醚,含硅破乳劑,超高相對分子質(zhì)量破乳劑,聚磷酸酯,嵌段聚醚的改性產(chǎn)物和以咪唑啉原油破乳劑為代表的兩型離子型破乳劑。