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。
針對(duì)我國(guó)目前原油破乳劑的使用和研究現(xiàn)狀以及越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求,對(duì)新型高效破乳劑的研究和應(yīng)用顯得愈來(lái)愈緊迫 比較國(guó)內(nèi)外破乳劑的發(fā)展:① 在具有新的化學(xué)結(jié)構(gòu)的破乳劑研究方面,國(guó)內(nèi)研究的比較少,非聚醚型聚合物破乳劑有望逐漸取代聚醚型破乳劑。②盡管已意識(shí)到聚醚型破乳劑在生產(chǎn)和應(yīng)用中的不足,但由于單劑品種少,新類型破乳劑開發(fā)難;而復(fù)配破乳劑由于能低溫破乳,用量少,節(jié)省熱能,快速破乳,提高設(shè)備處理效率,擴(kuò)大破乳劑對(duì)原油的適用范圍,克服破乳劑專業(yè)性過(guò)強(qiáng)這一弱點(diǎn),正日益受到重視;因此各科研單位仍將以復(fù)配破乳劑研究為主,而且.目前情況下復(fù)配也是解決破乳劑專一性的最有效辦法之一。對(duì)污水(o/w型乳液)的破乳處理,還未引起足夠的重視,在此領(lǐng)域國(guó)內(nèi)應(yīng)投入較大力量進(jìn)行研究。
這些液體的其中之一通常為水,而另一個(gè)經(jīng)常是油。油有可能極細(xì)地分散于水中。在這種情況下,乳液是一種水包油型。水被稱作連續(xù)相,而油被稱作分散相。相反地,如果油為連續(xù)相而水是分散相,乳液就稱作油包水型。大多數(shù)的原油乳液屬于這種類型。水分子之間相互吸引,同樣地,油分子之間也是如此。但是在單個(gè)的水分子和油分子之間存在排斥力。排斥力在油和水的界面發(fā)生作用。表面張力將此界面面積降到一個(gè)最低值。所以,水滴在油包水乳液中是球形的。此外,單個(gè)的水滴傾向于形成聚集體,聚集體的總面積比所有液滴面積總和小。因此,一種由純水和純油組成的乳液是不穩(wěn)定的。分散相趨于凝集,而兩個(gè)分離的層面因此而形成。 界面上的排斥力抵消,如通過(guò)特種化學(xué)品在界面上的累積可降低表面張力。在技術(shù)上,許多情形通過(guò)加入熟知的乳化劑以生產(chǎn)穩(wěn)定的乳液而開發(fā)利用這種作用。任何以這種方式起穩(wěn)定作用的物質(zhì)必須具有能使其同時(shí)與水分子和油分子互相作用化學(xué)組成,即它應(yīng)含有一個(gè)親水基團(tuán)和一個(gè)疏水基團(tuán)。
加入破乳劑:將破乳劑加到原油乳狀液中,讓它分布在整個(gè)油相中,并進(jìn)入到要被破壞的乳狀液水滴上。優(yōu)秀的石油化工破乳劑滲入到被乳化的水滴的保護(hù)層,并破壞保護(hù)層。油溶性的破乳劑以分子狀態(tài)分布于油相當(dāng)中,它向乳化水滴表面層的移動(dòng)是純粹的分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。水溶性破乳劑則首先要從水相進(jìn)入油相,在油相中進(jìn)行再分配以后,再擴(kuò)散到乳化的水滴上。石油化工廠家因此,原油破乳劑它進(jìn)行了兩種擴(kuò)散,即分子擴(kuò)散和對(duì)流擴(kuò)散,這就是水溶性破乳劑脫水時(shí)間長(zhǎng)于油溶性破乳劑的主要原因。
隨著原油的不斷開發(fā),采油技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,原油破乳劑變得越來(lái)越穩(wěn)定,使油田采出的原油含水率逐年升高,加重了乳化原油破乳脫水的任務(wù),加大了存儲(chǔ)、運(yùn)輸和精煉過(guò)程中的設(shè)備負(fù)荷,增高了加熱過(guò)程中的燃料消耗量。含有鹽類等物質(zhì)的乳狀液還會(huì)造成設(shè)備管道的腐蝕和結(jié)垢。所以,這就要求我們要更加深入地考察影響原油乳狀液穩(wěn)定的具體因素和破乳機(jī)理,努力開發(fā)新的破乳劑。 現(xiàn)在,破乳劑的研究,從其化學(xué)的結(jié)構(gòu)看,主要是非離子型聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚合物。由于各地區(qū)原油性質(zhì)有很大的不同,而且原油乳狀液形成的條件和過(guò)程不一樣,使各地原油乳狀液的性質(zhì)存在一定差別。因此,對(duì)于破乳機(jī)理的研究難度較大,至今研究的不夠透徹。在實(shí)際原油生產(chǎn)中需對(duì)不同性質(zhì)的原油篩選不同的破乳劑。
主要包括:溶解在水中的無(wú)機(jī)鹽類?;旧弦躁?yáng)離子和陰離子的形式存在,粒徑在1′10-3mm以下,如Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+、Cl-、HCO3-、CO32-等,還包括環(huán)烷酸類等有機(jī)溶解物。溶解的氣體如溶解氧、二氧化碳、硫化氫、烴類氣體等,粒徑一般為(3~5)′10-4mm。總體上講,油田污水是一種含有固體雜質(zhì)、液體雜質(zhì)、溶解氣體以及溶解鹽類等 較復(fù)雜的多相體系。
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