原油破乳剂的应用研究进展

原油破乳剂的应用研究进展

臧颖娣

河南省南阳油田勘探局资产管理中心应用化工厂，河南 南阳 473132

摘要：原油破乳剂是一种用于原油脱水和脱色的化学试剂，它能够将原油中的油包水型乳状液中的水分离出来。随着原油开采技术的不断发展，原油破乳剂在油田开采、炼油工业、石油化工等领域得到了广泛的应用。本文主要对原油破乳剂的筛选方法、改进、发展趋势等方面进行分析，探讨原油破乳剂在油田开采、炼油工业、石油化工等领域具有广泛的应用和发展前景。

关键词：原油;破乳剂;研究进展

引言

石油是国家发展的战略资源，是经济发展的关键。然而，随着我国对石油资源的开发利用，原油中的水分含量也在不断增加。这将极大地影响到原油的品质。因此，在开采石油的时候，一定要注意石油中水分的变化，尽量减少石油中的水分。为实现减少原油中水分含量的目标，我们必须对原油破乳剂展开研究，找到最符合我国地质特点的原油破乳剂，以最大限度地减少原油水分含量，提升我国原油的产量，进而促进我国经济的发展[1]。本文着重对原油破乳剂的工作原理和筛选方法进行了分析，并对当前国内使用较为广泛的原油破乳剂进行详细的介绍，并预测我国今后原油破乳剂的研究开发方向，以期为我国石油工业的进一步发展提供一定的理论依据。

1 破乳剂的筛选方法

选择合适的破乳剂是一个关键的问题，破乳剂的效果和性能不仅影响到原油的品质和产量，也关系到工艺的安全、环保和经济性等方面。需要注意的是，选择破乳剂时需要考虑到原油的特性、破乳要求、应用环境等因素，以及破乳剂的经济性、环保性等方面的综合性能，不能仅仅从破乳效果出发进行选择。以下是一些常用的原油破乳剂筛选方法：

1.1 瓶试法

目前，国内外对破乳药物的筛选主要采用瓶内试验，具有操作简便的优势，但是这种方法存在着工作量大、费时费力、筛选效率低等问题。为了减轻工作负担，还可以采用其它的初步筛选方法。

1.2 介电常数法

为了实现对原油的脱水，乳化液的介电常数要高于破乳试剂。随着介质常数的降低，破乳效果也随之提高。因此，在进行筛选之前，将各种破乳剂的介电常数进行对比，可以极大地减轻工作强度，并有效地选出最优的破乳剂。

1.3 界面张力与HLB值法

随着油水两相界面张力的增大，油水两相体系的稳定性降低，对油水两相体系的破乳作用降低。反之亦然。当 HLB值达到最低时，可获得最好的破乳率。

2 原油破乳剂的改性

由于原油乳状液中含有大量的乳化剂，因此，可以通过对原油破乳剂的分子结构进行修饰，以提高原油破乳剂的破乳效果。可以通过改变分子结构中的基团促使原油破乳剂的改性，例如，在石油磺酸盐中引入磺酸基，以提高原油破乳剂的破乳效果；同时，可以使用含硫化合物进行改性。这种方法可以减少原油破乳剂中硫元素的含量，从而提高其破乳效果。另外，可以使用其他类型的高分子化合物进行改性[2]。这种方法可以通过引入新的官能团或改变分子结构来提高原油破乳剂的性能。例如，通过引入脂肪链或羟基等基团，可以改善原油破乳剂的乳化性能；最后可以使用表面活性物质进行改性。这种方法可以通过引入新的表面活性物质来提高原油破乳剂的表面张力和润湿性，从而提高其破乳效果。就具体原油破乳剂的改性方法而言，包括以下七种：

2.1 改头

更换含反应氢气的起始试剂。通常的起始试剂是醇，胺，酚，或其它含活性氢基的化合物。随着破乳技术的发展，破乳药物的起始物已经由单一的单一分子发展到具有多个支链的复合分子。刘雪以二乙烯三胺和丙烯酸甲酯为原料合成2.0G聚酰胺-胺,用自制季铵化试剂进行改性，得到末端带正电荷的改性聚酰胺-胺季铵盐反相破乳剂Q-PAMAM。对超稠原油的脱水率达到96.6%,且油水界面紧、齐,乳化层厚度仅为0.2%。

2.2 换尾

对破乳试剂进行化学修饰，使其发生酯化反应。该工艺可大幅度提高破乳液的分子质量。

2.3 加骨

与含有新主链的物质发生作用，可使原有的破乳剂结构发生变化，从而形成新的破乳剂，并使其分子量增大。实验结果表明，该类型的破乳剂比初始破乳剂有更好的破乳性。例如，以正丁醇为原料，与 PO、 EO在碱性条件下反应，得到具有破乳和防蜡双重功能的聚醚，再以乙氧基聚硅烷为新的主链，制备出具有破乳和防蜡双重功能的破乳剂。周建成通过素磺酸盐与环氧乙烷反应后再与环氧丙烷和环氧乙烷嵌段聚合产物LEPE对聚 合物对采出液含油污水进行处理可大幅度降低脱出水含油量，其脱 盐性能也相当优越直接脱盐率达到80%

2.4 扩链

在一定条件下，通过添加扩链试剂，使低分子的大分子在乳液中形成线性大分子，从而使大分子的分子量迅速提高，从而达到提高破乳率的目的。扩链试剂是一种具有两个功能的活性氢气。在含有三种或更多活性基团的预聚物中，可以进行交联，形成网络破乳。

2.5 接枝

通过特定的化学反应，在破乳剂中引入特定的官能团，使其分子量增加，分子结构发生变化，从而改善破乳剂的破乳性能。孙成林以聚醚(FB1000)为亲水单体,含氢硅油(PHM S)和长链烷基酯(丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯)为疏水单体,制备出两亲性接枝状表面活性剂(PEH、PES)。复配后三元复配破乳剂PEFB2-L61-M(PEFB2:L61:M=4:2:1)对两种原油破乳率高达98%和95%

2.6 交联

通过添加交联剂来改性破乳剂。高分子材料是一种新型的高分子材料，它是一种新型的高分子材料。所述交联剂为一种预聚体，其必须包含3种或更多种官能团。虽然交联后的破乳剂分子量很大，但是由于其不易溶于水，因此很少使用交联改性。王雪以多烯多胺嵌段聚醚型破乳剂作为基础破乳剂进行交联改性研究,合成了JMP-T型破乳剂。脱水率达94．74%

2.7 复配

在油田开发实践中，由于单一的破乳剂仅能对某一种乳状液起到一定的作用，因此，很难将理想的破乳效果发挥到极致。然而，随着原油含水率的增加，又需向原油中添加大量的碱、高聚物等物质。所以，必须将不同的破乳剂组合起来，利用它们的协同效应，使破乳更加稳定，更加高效，具有更强的普适性。黄泾,研究了破乳剂单剂及其复配剂对原油破乳脱钙性能的影响，原油最佳脱水率可以达到99.6%,华北油田原油脱钙率最高为84.28%,渤海原油脱钙率最高为76.23%。

3 破乳剂未来发展趋势

展望综合以上对原油破乳剂的分析，并与我国当前石油领域的发展状况相结合，作者在此基础上提出了以下国内未来原油破乳剂的发展趋势：

(1)我国丰富的原油开发实践证明，有些老油田具有高出产量和高含水量的特征，这就要求石油公司研究出更加先进的新的原油开发和增产技术，以提高原油产量。然而，国内对石油类破乳剂的研究多为非离子型聚氧化乙烯、聚氧化丙烯类嵌段聚合物，以及以常规破乳剂为基础进行改性。在今后的研究中，可以利用多种表面活性剂的协同作用，在破乳剂中加入某些辅助添加剂，从而开发出适合更多种类原油的不同种类的破乳剂。

(2)今后的油气开发可以将重心转移到海上油气开发上，特别是深海油气开发和极端地区的油气开发，是当前我国油气开发的重点和难点。通过对这些地区的勘探研究发现，这些地区的原油开采情况比较复杂，并且开采的难度也比较大。因此，未来的研究方向还是要继续聚焦于海洋石油，根据海洋石油的特性，有针对性地进行相应的破乳剂的研究，从而更好地开发出适用于海洋石油的破乳剂，为人类提供更多更高质量的石油资源。

(3)从水溶性到油溶性，将会逐渐向油溶性方向发展。随着我国石油资源的持续开发，原油中含有的产出水的数量也在增加，油溶性破乳剂是一种主要分布在油中的破乳剂，因此可以在一定程度上延长破乳作业的持续时间，进而能够进一步的提高破乳的效果。

4 结论

总而言之，要想有效地开发出高质量的石油，就需要在破乳方面进行深入的研究。本论文以原油破乳剂为切入点，对原油破乳剂的特点和当前国内较为常用的原油破乳剂的研究情况进行了分析，并根据我国当前的研究情况，对今后原油破乳剂的发展方向展开了预测，期望我们的有关科研人员能够继续加大力度，学习和学习国外的优秀科研成果，让我国石油事业更上一层楼。

参考文献：

[1]葛阳,魏立新,晁萌,刘芳,贾新磊.原油破乳剂研究进展与发展趋势[J].化学工程师,2022,36(06):68-72+104.

[2]郑盟主,江浩,王瑞华,薛华,啜福海,张霖.渤海某油田高酸原油破乳剂的评价与应用[J].精细与专用化学品,2022,30(04):28-30.

[3]苑塔亮.南苏丹1区原油破乳剂和反相破乳剂筛选评价及应用[J].新型工业化,2022,12(03):226-228+232.

[4]高继红,杨豫新,滕古勒格.火驱复杂原油破乳剂的研究与应用[J].石化技术,2021,28(11):187-188.