乳化原油破乳機理的研究

孟皓（哈爾濱石油學院石油工程系，黑龍江 哈爾濱 150027）

在石油的開采過程中，當某區塊到了開發中期，經常采用注水（注汽）的開發措施來提高原油的采收率，此時注水（注汽）井組的含水率會迅速上升，乳化原油由此出現[1]。乳化原油指的是以原油作為分散相或者分散介質的乳狀液體，W/O型乳化原油是以原油作分散介質的乳狀液的統稱，一次采油和二次采油采出的乳化原油多是W/O型乳化原油；以原油作分散相的乳狀液稱為O/W型乳化原油，三次采油采出的乳化原油多是O/W型乳化原油。

1.乳化原油產生的原因及危害

各個油田在開采的過程中隨著原油開采進入中后期都會遇到此問題，原油乳狀液變得更加穩定的原因是原油中膠質、瀝青質含量增加了，除此之外，隨著新技術的發展，用大量的表面活性劑來驅油，讓原油的組成變得較為復雜，采出原油的含水含鹽率不斷增加，而采出的乳化原油大多都是O/W型乳化原油，這給原油脫水脫鹽工作提出了更高的要求[2,3]。

因為含水的乳化原油在運輸的過程中會腐蝕管線、儲罐和泵等金屬物品的，會腐蝕金屬，或在這些金屬設備的表面結垢。因為油井的原油乳化，粘度升高，摩擦阻力增大，所以在向外輸出乳化原油之前都通過專業的技術對乳化原油進行脫水。

常用的乳化原油脫水方法有:熱法、化學法和電法。這三種方法一般不會單獨使用，常聯起來用，其中用的最多的是化學法。化學乳化原油脫水發要用到化學劑就是即破乳劑，當前我國各地的油田破乳劑的年用量大約有2萬噸[4]。

2.乳化原油的脫水過程

乳化原油脫水的整個過程的實際上是利用化學制劑使油水分離，再通過水重油輕的原理，在原油通過一個特定的裝置時，使水下沉，油、水分開。[5]。

2.1 W/O乳化原油破乳劑破乳機理

低分子的化學原油脫水劑大多屬于水溶性質的（HLB值＞8），相對于W/O型乳化原油化學脫水劑來說，它們之間是相反類型的化學制劑，W/O型乳化原油破乳原理其實就是通過化學原油脫水劑的抵消作用來達到脫水的目的。

與此化學制劑有相同抵消作用的還有高分子原油化學脫水劑中的水溶性原油化學脫水劑，對于油溶性原油化學脫水劑也是高效破乳劑，可想而知它的破乳原理其實靠的不是此作用。高分子原有化學脫水劑的脫水主要通過下列作用:

2.1.1 通過吸附膜的形成完成

因為高分子原油化學脫水劑所血藥的吸附層是在界面上取代原來的乳化劑后所形成的，所以這樣的吸附膜不牢固，不緊密，那他的保護作用相對來說也就差得很了。

2.1.2 對水滴的聚集作用

它之所以能夠聚集水滴是因為高分子的破乳劑有很強的吸附作用，它的吸附作用是可以同時吸附在多個水滴的界面上引起的，通過吸附，這些水滴便有更多的機會在一起碰撞、匯集。

2.1.3 增溶機理

所使用的破乳劑一個分子或少數幾個分子即可形成膠束，這種高分子線團或膠束可增溶乳化劑分子，從而使乳化原油的油水分離。

2.2 O/W乳化原油脫水的破乳原理

這種脫水過程主要通過電解質、低分子醇、聚集化合物合物和表層活性劑等來完成，破乳劑所產生的成分不同，破乳的原理也大為不同:

2.2.1 在此電解質也起到了很大的作用，它通過減小油珠表面所產生的負電荷以和改變乳化劑的形似相容原理來完成。

2.2.2 分子較低的醇則是通過讓原油的極性增加，水的極性從而遞減，使乳化劑移向油的成分含量高的，或者游向水的成分含量高的從而起到脫水的作用。

2.2.3 表層的活性化學制劑是通過與乳化劑產生化學反應，從而形成不牢固的吸附膜和抵消作用，引起脫水而破乳。

2.2.4 聚集化合物主要通過連接的原理來起破乳的作用。

由于破乳劑所產生的成分不同，破乳的原理也就大為不同，所以破乳劑的使用就得復合配置。

5.結語

破乳劑是當今原油脫水必不可少的助劑，隨著我國大型油田進入高含水時期，對于怎樣確保破乳劑在其破乳過程中的高效性與經濟性是現階段急需解決的問題[6]，因為只有這一問題解決了才能滿足油田開發及油氣集輸的需要，才能加快石油行業的蓬勃發展。

[1]李麗艷,朱肖晶,唐娜,等.破乳劑對原油乳狀液界面膜作用機理研究進展[J].天津化工,2008,22(1):6-8.

[2]劉慶旺,賀夢琦,范振中.原油生物破乳劑的研究進展[J].科學技術與工程,2009,9(12):3395-3398.

[3]馮志強,楊永軍,朱成君,等.原油生物破乳劑的研究與應用[J].石油大學學報,2004,28(3):93-95.

[4]劉培厚.對我國理想原油破乳劑的開發思路[J].石油天然氣學報,2008,30(5):359-361.

[5]馬玲玲.國內外原油破乳劑的發展[J].化工科技市場,2010,33(2):6-9.

[6]牟建海.原油破乳機理研究與破乳劑的發展[J].科研與開發,2002(4):26-28.