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、運(yùn)輸和精煉過程中的設(shè)備負(fù)荷,增高了加熱過程中的燃料消耗量。含有鹽類等物質(zhì)的乳狀液還會造成設(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)中需對不同性質(zhì)的原油篩選不同的破乳劑。
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(gè)懸浮在具有非常細(xì)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(xì)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。
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)查和破乳劑對于界面流變本質(zhì)的反應(yīng)等范圍。但因?yàn)槠迫閯τ谌闋钜旱淖饔煤唵?,雖然正在某個(gè)畛域停止了少量的鉆研任務(wù),眼前對于破乳機(jī)理尚無一致結(jié)論。
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(jì)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(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)。杰出的高效凈水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。高效凈水劑哪家好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。
驅(qū)油劑專用聚丙烯酰胺目前,中國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。