随着石油工业的迅速发展,采油技术的不断强化,原油采出液组成和结构也发生了变化,特别是20世纪末,三次采油技术的实施、重质油的开采都要求开发新型高效原油破乳剂以适应油田建设发展的需要。三次采油污水是一种很复杂的油水混合体系,污水中化学药剂的含量对水质的影响尤为明显,不同生产阶段污水中各种化学药剂的含量不同,污水的黏度和乳化程度也不同,因此开发高效破乳剂是保证除油效果的重要手段。
在目前的破乳剂开发过程中,过于注重短期的利益,只是单一的进行对现有破乳剂的简单复配,并没有从破乳剂的作用原理、破乳过程等较深角度出发,使得对油品微观形态方面的研究相对滞后。现使用的聚醚类破乳剂广谱性差,难以对克拉玛依三次采油进行有效破乳,因此需要研制开发出性能高效的有机硅改性破乳剂来解决这一难题。
硅油又称聚硅氧烷,是工业上第一个应用的高分子聚合物,以甲基为侧链的含氢硅油,具有表面张力小、黏度小和耐高低温等突出特点。应用红外光谱法比较改性前后的破乳剂的特征官能团的特征峰,分析物质结构所发生的变化,验证了反应所获得的目标产物。
通过实验得到结论:(1)通过单因素实验,在以冰醋酸为催化剂,基于含氢硅油为主链,与聚醚类破乳剂单体进行缩合反应,合成有机硅改性破乳剂。确定最佳条件:含氢硅油质量分数1.0%、催化剂质量分数0.4%、反应温度80℃和反应时间120min。通过红外光谱对产物进行表征,确定其具有预期结构。
(2)将改性后的破乳剂对克拉玛依三次采油、辽河油田老化油、辽河曙光原油、大庆原油进行脱水评价,具有适应性及广泛性。其中对克拉玛依三次采油破乳效果最好,达到87.5%。
(3)应用此破乳剂破乳脱出水的电导率为7 010μs/cm,破乳脱水效果高于未改性前破乳剂,是一类性能优良的新型破乳剂。