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%。
關(guān)于如何破乳的理論有多種,基本的一種是在乳狀液中有兩種相對(duì)抗的力在連續(xù)不斷地做功。這種理論認(rèn)為,水的界面張力可使其液滴趨向彼此聚結(jié),形成粒徑較大的液滴,靠重力從油中分離出來。另一方面,乳化劑存在于液滴周圍,促使液滴懸浮并彼此穩(wěn)定,必須破壞乳化劑的這種穩(wěn)定作用才能破乳。破乳理論的中心是關(guān)于應(yīng)用化學(xué)劑、加熱和電力改變?nèi)榛镌瓉淼臓顟B(tài)。 化學(xué)破乳理論認(rèn)為:化學(xué)破乳劑可以中和乳化劑的存在,破壞油包水乳液,固相聚集,從而破乳?;瘜W(xué)破乳劑可能引起乳化劑的另一個(gè)理論變得脆弱,降低其膨脹能力,破乳劑破乳是取代天然乳化劑油水界面吸附的關(guān)鍵,降低界面膜的彈性和粘度,從而減少?gòu)?qiáng)度和加速液滴聚集。加熱時(shí),包裹的水膨脹并破壞易碎的乳膠膜。乳液分解。然而,一些化學(xué)試劑不必被加熱或破乳。為了解釋這一點(diǎn),熱理論信徒認(rèn)為,化學(xué)破乳劑不僅使界面膜脆弱,而且使界面膜收縮并產(chǎn)生破碎效果。
驅(qū)油劑專用聚丙烯酰胺目前,中國(guó)作為水溶性聚合物主要包括聚丙烯酰胺,天然聚合物和兩種改性產(chǎn)品。聚丙烯酰胺作為常用的油浸劑,在低鹽度條件下,可以獲得更好的排油效果。天然聚合物主要來源于植物及其種子,或通過微生物發(fā)酵,如纖維素。其中,通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)的天然聚合物,也稱為生物聚合物,如黃原膠,除了聚合物以外的天然聚合物,是由工廠生產(chǎn)的化學(xué)原料生產(chǎn)的,如聚丙烯酰胺,部分水解聚丙烯酰胺和類似。目前,部分水解的聚丙烯酰胺,黃原膠和改性聚丙烯酰胺是廣泛使用的聚合物驅(qū)油劑。早期使用甲基纖維素和乙基纖維素等。
在石油采油工業(yè),三次采油流程中,PAM聚丙烯酰胺充當(dāng)驅(qū)油劑,因?yàn)槠溆兄己玫乃苄?,粘度高,可以降低?qū)替液的流度,增大波及系數(shù),提高原油采收率,相比其他高分子聚合物更有優(yōu)勢(shì)。PAM聚丙烯酰胺作為驅(qū)油劑的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)主要有以下三方面的作用:1、高分子PAM聚丙烯酰胺可以使水相溶液的粘度極大增高,增加了注入水的滲透阻力。石油原油層對(duì)PAM聚丙烯酰胺鏈狀分子具有吸附和捕集的作用,從而降低了高、中滲透層、水淹層的滲透性,降低水相相對(duì)滲透率。2、PAM聚丙烯酰胺使油層水相粘度的增大和水相相對(duì)滲透率的下降使得后續(xù)注入的流體可以轉(zhuǎn)入未波及的油層條帶,使低滲透層、低水淹層的吸水率增大,擴(kuò)大注入水在油層面的波及范圍和油層縱向的水淹厚度,提高波及系數(shù),提高原油采收率。3、PAM聚丙烯酰胺降低了水油流度比,有效的減少了指進(jìn)現(xiàn)象。實(shí)際效果表面,注入一噸PAM聚丙烯酰胺聚合物,原油增產(chǎn)量達(dá)到150噸以上,提高采收率高達(dá)10%。所以PAM聚丙烯酰胺在石油采油工業(yè)具有非常重要的地位。
破乳——焦油氨水分離劑能夠破乳化層的平衡狀態(tài),加強(qiáng)分離效果,大程度的降低夾帶進(jìn)入循環(huán)氨水的可能;同時(shí),焦油中水會(huì)有所降低。杰出的凈水劑減黏——焦油氨水分離劑同時(shí)也是一種減粘結(jié)劑,它會(huì)在焦油的表面生成一層膜,降低焦油的表面張力,使得焦油的粘度大大降低,這也使得焦油的流動(dòng)性增強(qiáng),更不易粘結(jié)在設(shè)備上。凈化——另一個(gè)影響焦油品質(zhì)和循環(huán)氨水質(zhì)量和因素是甲苯不溶物的含量,焦油黏度大一般由于甲苯不溶物導(dǎo)致,這是因?yàn)榧妆讲蝗芪锱c焦油和氨水形成穩(wěn)定的乳化液。凈水劑公司焦油氨水分離劑可以使甲苯不溶物更多的沉淀在機(jī)械化澄清槽底部,以焦油渣的形式排除。所以很多案例中,跟加藥前比加藥后系統(tǒng)的排渣有所增加。
石油破乳劑的機(jī)理是相轉(zhuǎn)移一反向變形機(jī)理。退出破乳劑后發(fā)作了相改變,即可以生成與乳化劑構(gòu)成的乳狀液類型相同的名義活性劑(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,從而使乳化劑得到了乳化功能。碰撞擊破界面膜機(jī)理。正在加熱或者攪和的環(huán)境下,破乳劑有許多的時(shí)機(jī)碰撞乳狀液的界面膜,或者吸附正在界面膜上,或者掃除代替全體名義活性精神,從而擊破界面膜,使其穩(wěn)固性大大升高,發(fā)作了絮凝、聚結(jié)而破乳。近些年來,石油乳狀液破乳機(jī)理鉆研多集合正在液滴聚結(jié)進(jìn)程的細(xì)致調(diào)查和破乳劑對(duì)于界面流變本質(zhì)的反應(yīng)等范圍。但因?yàn)槠迫閯?duì)于乳狀液的作用無比簡(jiǎn)單,雖然正在某個(gè)畛域停止了少量的鉆研任務(wù),眼前對(duì)于破乳機(jī)理尚無一致結(jié)論。
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