随着三次采油技术在国内各大油田的广泛应用, 产出液的处理成为油田生产的重要技术环节, 油田对破乳剂的性能要求越来越高。开发研制针对三次采油尤其是三元复合驱的新高效破乳剂迫在眉睫。笔者以不同结构的起始剂合成了一系列环氧聚醚型破乳剂, 研究了破乳剂的支链程度、分子量、m(EO)/m(PO)以及嵌段类型对脱水效果的影响, 希望能为新型原油破乳剂的开发研制抛砖引玉。
破乳剂脱水性能的评价：用胜利油田临盘采油厂稠油产出液对各种破乳剂进行性能评价。破乳剂的加药量取200 mg/L, 脱水温度取40 ℃。实验采用石油天然气行业标准SY5281 -91 规定的评价方法。
对不同起始剂含量和m(EO)/m(PO)值的聚氧乙烯聚氧丙烯四乙烯五胺进行破乳评价, 结果如表。由表中数据可知, 随着起始剂含量的增大,破乳剂脱水性能越来越差, 起始剂含量增大到一定程度, 所得聚醚几乎没有破乳能力;在起始剂含量较小时, 随着m(EO)/m(PO)的增大, 脱水率增大到最大值后, 急剧下降, 直到丧失脱水能力;m(EO)/m(PO)值在1∶4 ～ 1∶1 .5 之间脱水效果较好,m(EO)/m(PO)值大于1∶1 时, 基本无破乳性能。破乳剂分子中的EO 链段和少部分PO 链段伸入水相, 大部分PO 链段通过醚键氧与水作用, 以多点式吸附在油-水界面。破乳剂的m(EO)/m(PO)值直接影响其HLB 值, 而HLB 值与破乳效果有关, 同一原油对破乳剂的HLB 值的要求有一定的确定性, 只有当破乳剂的HLB 值处于或接近于最佳值时, 才能形成最大的界面吸附 。因此, 同一原油对破乳剂的m(EO)/m(PO)值的要求有一定的确定性。
酚胺型非离子表面活性剂具有更多的支链, 有更强的表面活性。对不同嵌段的酚胺树脂聚醚进行评价。由表中数据知, 二嵌段和四嵌段聚醚脱水率最高, 尤其是二嵌段聚醚, 三嵌段聚醚脱水较慢, 但脱出水色清, 无规聚醚出水快, 但最终脱水率不高。
起始剂含量越低, 所得破乳剂分子量越高。因此, 可以认为破乳剂的脱水效果随着分子量的增大而提高, 单纯低分子量表面活性剂对破乳是无效的。高分支的破乳剂具有较好的亲水能力、润湿性能和渗透效应, 其分子可以迅速达到油-水界面, 因而破乳效果明显。此外, 破乳剂在界面的吸附能力远比原油中的表面活性物质强, 当它们在同一体系中共存时, 破乳剂分子更多的吸附在界面上, 但是在破乳剂分子之间往往会存在空隙, 表面活)性物质进入孔隙形成混合吸附膜, 降低了破乳剂分子的破坏作用, 对于支链型破乳剂, 由于支链的存在, 分子之间的空隙比直链型破乳剂小, 原油中表面活性物质进入空隙形成混合吸附膜的机会小, 能更大程度上降低油水界面膜的强度。