破乳劑是一種能破壞乳狀液的表面活性劑。破乳劑主要通過部分取代穩(wěn)定膜的作用使乳狀液破壞。用作脫水劑,能把原油及重油中的水分脫出來,使含水量達(dá)到要求;用于油井中可降低原油粘度,使油井不堵。由脂肪醇、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷聚合而得。易溶于水,淡黃色或乳白色粘稠液體。肥皂氣味。凝固點(diǎn)25~ 40℃。羥值≤60毫克氫氧化鉀/克。,水溶液呈乳白色。
由于原油、油層水及所含天然乳化劑組成的復(fù)雜性,對油水界面上發(fā)生的物理化學(xué)過程的研究又困難,因而對化學(xué)破乳劑的破乳過程和破乳機(jī)理仍處于研究之中,但破乳劑和乳化劑都是表面活性物質(zhì),兩者的作用卻截然相反?,F(xiàn)將各種破乳劑的破乳機(jī)理歸納如下:
(1)表面活性作用。破乳劑都具有表面活性物質(zhì),破乳劑較乳化劑有更高的活性,有文獻(xiàn)認(rèn)為破乳劑活性應(yīng)比乳化劑大100~1000倍,使破乳劑能迅速地穿過乳狀液外相分散到油水界面上,替換或中和乳化劑,降低乳化水滴的界面張力和界面膜強(qiáng)度,使形成W/O型乳狀液變得很不穩(wěn)定。界面膜在外力作用下容易破裂,從而使乳狀液微粒內(nèi)相的水突破界面膜進(jìn)入外相,從而使油水分離。這不僅可以破壞已經(jīng)形成的原油乳狀液,還可以防止油水混合物進(jìn)一步乳化,起到降低油水混合物黏度和加速油水分離的作用。但實(shí)踐表明,不存在破乳劑活性越高,破乳能力越強(qiáng)的規(guī)律。
(2)反相乳化作用。原油乳狀液是在原油中憎水的乳化劑作用下形成的,俗稱W/O型乳狀液,如環(huán)烷酸、瀝青質(zhì)等。采用親水型的破乳劑可以將乳狀液轉(zhuǎn)化為O/W型乳狀液,借乳化過程的轉(zhuǎn)換以及O/W型乳狀液的不穩(wěn)定性而使油水分離。當(dāng)破乳劑促使油包水轉(zhuǎn)相形成水包油型乳狀液時(shí),此時(shí)水在外面很容易碰撞聚集成大水滴沉降出來。
(3)“潤濕”和“滲透”作用。破乳劑可以溶解吸附在油水界面的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、固體粉末等天然乳化劑,防止天然乳化劑構(gòu)成的界面膜阻礙水滴聚結(jié)。如黏土、硫化鐵、鉆井泥漿等固體顆粒具有親水性,破乳劑能把這些固體乳化劑從油水界面拉入水滴內(nèi);瀝青質(zhì)和高熔點(diǎn)蠟晶等具有親油性,破乳劑能讓其離開油水界面進(jìn)入原油內(nèi)。這樣,有利于水滴碰撞時(shí)的合并,達(dá)到水滴下沉的目的。
盡管破乳劑的破乳機(jī)理尚不完善,但從長期實(shí)踐中歸納出兩點(diǎn)結(jié)論:①破乳劑的分子量大于天然乳化劑的分子量才能有效破乳;②若把破乳劑用作油水混合物的乳化劑,則生成反相乳狀液,即O/W型乳狀液。