原油破乳剂性能指标与优选.doc

1、原油破乳剂性能指标与优选摘 要：较详细地总结了评价原油破乳剂性能优劣的指标，并对原油破乳剂的选择方向做了大致性的论述，对于原油破乳剂的正确选择和合适的破乳剂具有参考作用。 关键词：原油破乳剂 性能指标 破乳剂优选 原油脱水是原油生产过程中的重要环节，而原油破乳剂是原油脱水过程中必不可缺少的化学助剂。由于原油破乳剂对原油的选择性较强，应用范围窄，没有一种破乳剂能适用于多种原油。因此，对如何从品种繁多的破乳剂中较快地选择一种合适的破乳剂应用于生产就成为一个有待解决的问题。所以有必要对破乳剂的性能指标和优选方向进行分析。 一、原油破乳剂的性能指标 1.脱水率 脱水率指的是在破乳温度、破乳剂用量和破乳

2、时间一定的情况下，当破乳剂作用于乳状液后，脱出的水和原油中原来所含总含水量的比值。一般用重量或体积百分数表示。脱水率是破乳剂评价时的主要判断指标，能够判断出不同的破乳剂在同等条件下脱水性能上的优劣。做出判断时对条件的要求比较多，脱水油样必须有针对性地选取现场用该破乳剂脱水的原油混合乳状液，样品的油水和乳状液的的混合都要求严格一致，并且要控制温度一致。 脱水率用于描述被检测破乳剂与参比样之间在脱水性能方面的差异，也可间接地反映被检测破乳剂在组份分子结构及分子量分布方面与参比样之间的差异。破乳剂组份的分子结构与分子量的测定是极为复杂的， 需要用红外光谱、核磁共振及薄层色谱等贵重仪器进行测定， 测试

3、成本很高， 对油田日常频繁的破乳剂检测工作不适用。 2.脱水速度 脱水速度大小的判断方法就是将一定量原油破乳剂加入到取来的乳状液，在容器中恒温放置一定的时间之后观察其所析出的水量多少。脱水速度一般表现为三种情况：开始出水量较多后来逐渐减少，开始出水较少或不出水后程出水加快和全程等速度出水。 描述脱水率和脱水速度可用“脱水量时间曲线”进行综合对比评价。 3.中间过渡层 中间过渡层指的是在原油乳状液在破乳剂作用下破乳，靠重力沉降静置分层后，在油相和水相中间出现的分界界面。根据破乳剂作用情况的不同，界面的情况也会不同，有的厚有的薄，有的清晰有的不齐、模糊，颜色不一。正常的界面膜会在静置一段时间后分散

4、消失，但是遇到顽固乳状液或破乳剂不适合的情况，中间层就不容易消散。 4.水中含油 原油脱出水色的好坏也是评价破乳剂脱水性能的的重要指标之一，一般要求脱出水的含油率（污水含油）越少越好。按照其效果好坏依次为：水干净（清、乳白色） 、水较干净（较清、浅黄色、黄色） 、水不干净（浑浊、棕色、黑色） 。 5.Zate 电位值 乳状液的液滴表面带有负电荷，其 Zate 电位的绝对值越高说明液滴的界面膜强度越大，此种乳状液就越稳定。破乳剂之所以能够破坏液滴的界面膜，是因为其能够中和电荷，使得电位的绝对值降低，并且能够聚集液滴。 6.低温脱水性能 目前， 高温破乳剂向低温破乳剂发展， 目的是为了降低能耗，

5、使之在低温下也可以有同样的效果。因此， 低温脱水性能也是衡量破乳剂性能的一个重要指标。 二、破乳剂的优选 由于原油组成的复杂性和乳状液影响因素的不确定性，因而原油乳状液的破乳是一个非常复杂的问题。它既与原油的类型（沥青质基、石蜡基） 、组成、水的 pH、温度、乳状液的类型有关，也与破乳剂的分子结构有关，所以我们在进行原油破乳剂选择时，应对上述诸因素加以综合考虑。 1.根据原油性质选择适合的破乳剂： 破乳剂是改变原油乳状液稳定性的关键因素， 一种性能良好的破乳剂， 对油水界面膜的破坏必须是有效的。通过大量破乳试验研究，发现原油性质不同，破乳剂的选择方向大致有如下规律： 1.1 沥青基原油宜选用二

6、嵌段结构的破乳剂。稠油含有较高量的胶质、沥青质，由于沥青、胶质含量高，形成的原油乳状液较稳定，破乳困难。通常认为多支链、星型结构、高分子量的二嵌段结构的破乳剂有利于对于此类原油。 1.2 石蜡基原油宜选用多嵌段破乳剂。一般认为，石蜡基原油含胶质，沥青质等亲油性活性物少，此类原油乳状液的稳定剂主要是微晶石蜡，所以界面稳定膜的强度差，易于破乳。但是破乳后存在着污水质量差，脱出的水易带有微小油珠。针对这种情况，一般认为选用 SP 型或 AP 型多嵌段结构的破乳剂为好，因为此类破乳剂分子量大，破乳速度慢，可充分发挥絮凝，聚结作用，减少污水带油。 1.3 含环烷酸的原油破乳剂宜选用 AE 型破乳剂再加少

7、量的低分子有机酸（如醋酸） 。在原油中的环烷酸，一般是以钠盐形式存在，由于它是一种亲水性表面活性剂，易形成较稳定的 O/W 型原油乳状液。当加入有机酸后，可使环烷酸钠盐转化为环烷酸，降低界面膜的强度，在 AE 型破乳剂的作用下，破乳就比较容易了。 1.4 强化开采乳化原油破乳剂的选择。为了提高原油采收率，世界各国相继应用了三次采油，如活性水驱油、碱驱油、浓硫酸驱油、乳化降粘驱油和蒸汽驱油等手段以强化油层中残余油的采出。在此过程中采出的原油液乳化状态复杂，包括 W/0、0/w 及 W/0/w 等乳化类型，而且是非常稳定的混合乳状液。一般选用阳离子型表面活性剂和非离子表面活性剂相结合来破乳；近年来

8、研究出的树枝状大分子破乳剂也对此类原油有较好的破乳能力。 2.不同结构破乳剂的破乳特点及优选： 破乳剂的破乳能力主要由两个因素决定： 一是亲水亲油能力， 另一个是破坏界面膜的能力。而破乳剂的结构都将影响这两个因素。 2.1 低分子量破乳剂不如高分子和超高分子量的破乳剂适应强，破乳效果好。 2.2 破乳剂分子结构内疏水基中带有硅氧烷链或硅烷链的要比烃链的效果好。 2.3 聚醚型破乳剂按分子结构可分为线型和多支链型两种。多分支破乳剂有相对较好的润湿性能和渗透效应，可以迅速到达油水界面，在油水界面上占有的表面积大于线型破乳剂分子，因而用量少，破乳效果好。而且多分支链结构的分子容易形成微网络，可容纳落

9、入的石蜡微晶，阻止其连接成网络结构，使油相的粘度和凝固点不致升高，破乳脱水过程较易进行。但用于高粘度稠油的破乳脱水时，多支链型破乳剂的效果并不比线型破乳剂好。 三、结束语 由于原油乳状液的复杂性和破乳剂对原油的针对性较强，所以考察破乳剂的脱水性能及破乳剂的优选应从多方面考虑，除了考虑原油性质、破乳剂结构等因素外，破乳剂复配使用是提高破乳脱水效率的重要技术手段。 参考文献 1张鸿仁.油田原油脱水M .北京：石油工业出版社，1990 2张健，向问淘等.乳化原油的化学破乳作用M，油田化学，2005.07 3康万利，孙春柳.油田乳状液破乳方法研究进展，管道技术与设备，2006.02 4 胡玉国. 原油破乳剂的研究应用现状和发展J . 化工技术经济，2001 ，18 （3） ：1517. 5 张洁辉，陈锐，郑邦乾，等. 多嵌段聚醚的合成、结构与破乳性能研究J . 油田化学，1997 ，14 （4） ：324328. 作者简介：周润华：（1968 年-） ，女，工程师，新疆省克拉玛依市人，主要从事油田化学品的研制开发工作。