驅(qū)油劑(oil-displacing agent)是廣泛應(yīng)用在石油開采過程中,用以提高原油采收率的助劑?;瘜W(xué)驅(qū)分為:聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)、復(fù)合驅(qū)。三次采油中,凡是向注入水中加入化學(xué)劑,以改變驅(qū)替流體性質(zhì)、驅(qū)替流體與原油之間界面性質(zhì),從而有利于原油生產(chǎn)的所有方法都屬于化學(xué)驅(qū)范疇。而對應(yīng)的化學(xué)劑則稱為聚合物驅(qū)油劑、表面活性劑驅(qū)油劑、堿驅(qū)油劑、復(fù)合驅(qū)油劑。減阻劑是一種高分子聚合物的化學(xué)制品,能減少液體在管道內(nèi)流動的摩阻。減阻劑的使用,對輸油管道的增輸、節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟效益和社會效益起到重要的作用。已知的減阻劑主要是烯烴的聚合物,聚異丁烯、丁烯與異戊二烯共聚物或其加氫聚合物、聚乙烯、乙烯與丙烯,或它們與其它烯的共聚物、丁二烯與異戊二烯或苯乙烯的共聚物等等。
原油破乳劑的機理是相轉(zhuǎn)移一反向變形機理。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(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。其中之一是以一種很細的分散體如大約1mm直徑的液滴懸浮于另一液體上。
按分子結(jié)構(gòu)可把化學(xué)破乳劑分為離子型和非離子型兩大類。當(dāng)原油破乳劑溶于水時,凡能電離生成離子的,稱為離子型破乳劑;凡在水溶液中不能電離的,稱非離子型破乳劑。離子型破乳劑按其在水溶液中具有表面活性作用的離子電性,還可分為陰離子、陽離子和兩性離子等類別。早期使用的烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉等屬于對原油脫水效果較好的陰離子型破乳劑,價格低廉,但用量大,約1000mg/L,脫水效果不太穩(wěn)定。非離子型化學(xué)破乳劑是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷等基本有機合成原料為基礎(chǔ),在具有活潑氫起始劑引發(fā)下、有催化劑存在時,按照一定程序聚合而成。原料配比,操作條件、分子量大小等參數(shù),都可以在合成時人為控制。分子量都在1000~10000之間,具有較高的活性和較好的脫水效果。
加入破乳劑:將破乳劑加到原油乳狀液中,讓它分布在整個油相中,并進入到要被破壞的乳狀液水滴上。破乳劑滲入到被乳化的水滴的保護層,并破壞保護層。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是純粹的分子擴散運動。水溶性破乳劑則首先要從水相進入油相,在油相中進行再分配以后,再擴散到乳化的水滴上。因此,原油破乳劑它進行了兩種擴散,即分子擴散和對流擴散,這就是水溶性破乳劑脫水時間長于油溶性破乳劑的主要原因。
與離子型相比,非離子型化學(xué)破乳劑有如下優(yōu)點:(1)用量少。劑量約為20~50mg/L;(2)不產(chǎn)生沉淀。優(yōu)秀的二乙二醇二乙烯基醚一般不會同油水混合物中的鹽類和酸類起化學(xué)反應(yīng),在管路和設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生沉淀;(3)脫出水中含油少。非離子型化學(xué)破乳劑僅破壞W/O型乳狀液,破乳時一般不生成O/W型乳狀液,脫出的水清澈,水中含油少;(4)脫水成本低。雖然非離子型破乳劑的單價較高,但用量僅為離子型破乳劑的幾十分之一,故使原油脫水成本降低。由于非離子型破乳劑的上述優(yōu)點,二乙二醇二乙烯基醚廠家在原油脫水中已取代陰離子型破乳劑,起著重要的作用。
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。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;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。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,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。