驅(qū)油劑是一種在石油鉆探開采時(shí)用以提高原油采收率的助劑。 優(yōu)秀的清潔壓裂液常用的是聚合物型驅(qū)油劑。如高分子量聚丙烯酰胺,大致每用1kg驅(qū)油劑可以多出原油10桶(1590L)。清潔壓裂液哪家好 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,收效幾乎百分之一百。驅(qū)油劑已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化前期研究階段,預(yù)計(jì)在近兩年投產(chǎn),并分別申報(bào)了一種含氟羧酸甜菜堿型表面活性劑及其制備方法,一種表面活性劑及其合成方法,一種含氟烴基磺酸型表面活性劑及其合成方法,一種含氟烴基羧酸型表面活性劑及其制備方法四項(xiàng)發(fā)明zhuanli。
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(shí),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(duì)原油脫水效果較好的陰離子型破乳劑,價(jià)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(jī)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(shí),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(shí)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。
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(huì)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。
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,破壞乳化劑的這種穩(wěn)定作用才能破乳。破乳理論的是關(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。
這些液體的其中之一通常為水,而另一個(gè)經(jīng)常是油。油有可能很細(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。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)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)。
與離子型相比,非離子型化學(xué)破乳劑有如下優(yōu)點(diǎn):(1)用量少。劑量約為20~50mg/L;(2)不產(chǎn)生沉淀。一般不會(huì)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(shí)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(jià)較高,但用量?jī)H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(diǎn),在原油脫水中已取代陰離子型破乳劑,起著重要的作用。
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