在石油采油工業(yè),三次采油流程中,PAM聚丙烯酰胺充當驅油劑,因為其有著良好的水溶性,粘度高,可以降低驅替液的流度,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。PAM聚丙烯酰胺作為驅油劑的幾個優(yōu)點主要有以下作用:1、高分子PAM聚丙烯酰胺可以使水相溶液的粘度增高,增加了注入水的滲透阻力。石油原油層對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,降低水相相對滲透率。2、PAM聚丙烯酰胺使油層水相粘度的提高和水相相對滲透率的下降使得后續(xù)注入的流體可以轉入未波及的油層條帶,使低滲透層、低水淹層的吸水率提高,擴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。
隨著原油的不斷開發(fā),采油技術的不斷發(fā)展和應用,原油破乳劑變得越來越穩(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,加大了存儲、運輸和精煉過程中的設備負荷,增高了加熱過程中的燃料消耗量。優(yōu)秀的破乳劑含有鹽類等物質的乳狀液還會造成設備管道的腐蝕和結垢。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理,努力開發(fā)新的破乳劑。 現(xiàn)在,破乳劑的研究,從其化學的結構看,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)原油性質有很大的不同,而且原油乳狀液形成的條件和過程不一樣,使各地原油乳狀液的性質存在一定差別。破乳劑公司因此,對于破乳機理的研究難度較大,至今研究的不夠透徹。在實際原油生產(chǎn)中需對不同性質的原油篩選不同的破乳劑。
原油破乳劑因油中含有的天然物質而穩(wěn)定。這些物質通常含有基團如羧基或酚基。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,基團指向水中。所以形成了一種物理穩(wěn)定的界面層。像微粒層或石蠟結晶體似的固體包。以肉眼通常認識到的結果包覆在界面層中。這個機理解釋了原油乳液的陳化和難于破除的事實。
原油破乳劑的機理是相轉移一反向變形機理。加入破乳劑后發(fā)生了相轉變,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合物,從而使乳化劑失去了乳化性能。碰撞擊破界面膜機理。在加熱或攪拌的條件下,破乳劑有許多的機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,從而擊破界面膜,使其穩(wěn)定性大大降低,發(fā)生了絮凝、聚結而破乳。原油乳液通常出現(xiàn)在油的生產(chǎn)和精煉中。世界主要原油以乳液的形式生產(chǎn)。乳液由至少兩種不混溶液體組成。其中一個懸浮在具有非常細的分散體的液體中,例如約1mm的直徑。這些液體中的一種通常是水,另一種通常是油。油可以細分散在水中。在這種情況下,乳液是水包油型的。水被稱為連續(xù)相,油被稱為分散相。相反,如果油是連續(xù)相,并且水是分散相,則該乳液被稱為油包水型。大多數(shù)原油乳液屬于這種類型。