摘要：原油含水带来了很大的危害，在提炼和运输过程中，会增加设备负荷、增加燃油消耗。由于水中含有盐分，容易导致设备和管道结垢和腐蚀。因此，面对水的影响，石油干燥是一个重要的问题。在胜利油田，重点研究了化学药剂对石油破乳和脱水的影响，并对三种不同类型的破乳剂进行了试验。最终比较结果显示：聚合醇、正电胶和土酸对石油破乳和脱水有一定的抑制效果，其中土酸、正电胶和聚合醇对石油破乳和脱水的抑制效果较好。结果表明，盐酸能加速石油的破乳性和干燥性。AR134在添加0.5%聚合醇、2%正电胶后制得的乳化油中，其破乳和脱水性能符合设计要求。AE1910在添加了0.5%聚合乙醇的石油乳化液中进行了破乳和脱水试验，结果表明AE1910的破乳和脱水性能达到了预期的指标。此外，加入化学药剂后，乳化液的失水速率降低，出水呈黄色、浑浊，表面粗糙，有黏附、破乳效果不理想等问题。比较了几种破乳剂的脱水效率，结果表明：AR134的脱水效率最佳，可以选择AR134作为破乳剂。

　　关键词：化学剂；原油；破乳剂

　　0引言

　　在油气开采过程中，石油中常常含有水分。其中，已有的含水量可以通过重力沉淀法将水分从石油中分离出来，这种水分主要是自由水。然而，还存在一种无法通过重力沉淀法分离的水分，即以乳化剂为主的水，这种水与石油混合形成了石油乳化剂。需要采用更适合的方法来破乳。在这个背景下，本文对化学药剂对胜利油田石油的破乳性和脱水性进行了研究，并进行了初步的讨论。

　　1破乳剂的机理及类型

　　1.1破乳剂的机理

　　原油破乳脱水是指通过降低石油乳液中的界面薄膜强度来除去乳化物，以满足石油的输送需求。采用破乳剂来破乳主要是让破乳剂吸附在油与水的界面上取代乳化剂，但它无法形成保护膜[1]。原本的固体粉末（如沥青质颗粒或微晶石蜡）被油和水润湿，进入润湿状态，保护层被破坏，使分散相彼此靠近并聚集成更大的颗粒，最终使油水成功分离。

　　1.2破乳剂的类型

　　1.2.1直链二醇聚醚类

　　多嵌段聚醚是一种适用于高含水性、高黏性的稠油的新型聚合物。本项目计划使用直链二醇作为引发剂，以KOH作为催化剂，在大约135℃的高温下，通过连续加入PO来制备具有亲油性的头状分子。通过循环工艺制备得到三嵌段、四嵌段的聚醚。其中，优选出具有快速脱水、洁净和无混浊等优点的PR系列四嵌段聚醚PR-23[2]。

　　1.2.2多乙烯多胺聚醚类

　　常用的胺包括AE-8051、AE-169、AP-134、AP-136等，它们具有良好的水溶性、脱水速度快、耐低温等特性。利用MA-1新扩链试剂，对高含水量和高黏稠度的石油进行了水溶性破乳研究。实际应用中，石油和石油的含水量分别下降了70%和50%。

　　1.2.3酚醛树脂或烷基酚醛树脂聚醚类

　　为了满足破乳性能的需求，酚醛树脂的改性成为国内外研究的热点。改性后的酚醛树脂中，聚醚分子的亲水性基团可以选择二环氧丙烷或聚氧化乙烯[3-4]。在配制起始试剂时，常用的烷基苯酚、壬基苯酚或含有9个碳原子的烷基苯酚应被选用。

　　1.3破乳剂评价方式

　　为了选择适应油田实际需求的最佳破乳剂，各相关部门必须制定规范以确保选择的效果。

　　破乳剂的性能评定指标：

　　1）脱脂速率：在特定条件下，经过一段固定的沉淀时间后，从石油中分离出的水分占原有水分总量的比例。

　　2）脱水速度：单位静置沉降时间内脱出的水量或脱水率的大小。

　　3）含油气地层中的油-水界面：水中沉淀下来的含水石油在油水交界面上的情况。

　　4）除去油废水中的油脂含量：每升废水中所含石油的质量叫做含油率，一般不超过0.05%。

　　5）最适合给药量：干燥温度下，使石油达到理想的干燥速度所需的最少破乳剂的数量。通过使用这样的最佳给药量，可以减少破乳剂的使用量。

　　2材料与方法

　　2.1药品与仪器

　　药品：二甲苯、石油醚、甲醇、无水乙醇、聚合醇、正电胶、浓盐酸、土酸。破乳剂包括SP169、TK-01、AE1910、AR134。

　　仪器：油品含水率测试仪、DK-98—I型电加热恒温水浴、SP-2100光谱仪、BS124S、HT2型混合机。

　　2.2实验方法

　　破乳剂的添加量通常为50 mg/L，在55℃下进行破乳剂的干燥，在30 min内完成。在制作该乳剂时，主要参考了油气工业标准SY5509—92，并使该乳剂的水分体积分数达到20%。在一个带塞的100 mL量管中加入40 mL污水和60 mL乳剂，并在55℃的恒温热水浴中进行5 min的预热。随后加入0、1、2 mL的化学试剂，将其倒入水中，并放入水槽中恒温5 min。然后加入破乳药剂，摇动100次。将带塞的量管放在水槽中，分别在不同的时间点上测定其自由水的含量。接着逐步增加药物用量，并观察患者出现的脱水症状。

　　2.3破乳性评价方法

　　根据石油天然气工业标准SY5281291的方法，将含水稠油和设计量的破乳剂溶液加入到50 mL的容量筒中。在脱水温度下保持20 min，然后手摇200次，并保持恒温静置。同时记录不同时间点的脱水量，并观察界面的整齐性和出水的浑浊程度。为了全面评估破乳剂的失水效果（失水率和失水时间），本文引入了破乳性得分Dv的概念。

　　Dv=Σki[（fv）i-（fv）i-1]×100.（1）

　　式中：（fv）i为i时刻的脱水率；ki为加权系数，相应于静置时间15，30，60，90，120 min，分别为6，5，4，3，2，1。Dv的数值相当于时间i的权重因子与时间i与时间i-1之间的脱水速率之间的差异的和。在0<Dv<600的范围内，Dv愈大，则说明其对多孔介质的整体脱水作用愈明显。用GB260277方法对纯化后的油脂进行了水分含量的测量；用SY/T5329294对废水中油脂的含量进行了检测。

　　2.4废水处理

　　废水中的油脂含量可以通过物理沉淀、离心分离或使用油水分离设备等方法进行处理。物理沉淀可以通过让废水静置一段时间，使油脂在底部沉淀，然后将上清液排出。离心分离则是利用离心力加速油水分离过程，将分离后的油脂收集进行进一步处理或处置。油水分离设备可以高效地将废水中的油脂分离出来，适用于大规模的废水处理。

　　3结果分析

　　3.1胜利油田化学剂对原油破乳脱水的影响

　　在同种原油乳状液方面，选择破乳剂AR134，用量60 mg/L，脱水温度55℃,探讨加入不同量化学剂对原油破乳脱水效果的影响。根据表1试验数据，得到了图1和图2。在1号油藏中，当添加质量分数为2%的化学药剂时，盐酸的破乳效果最好，而多聚乙醇的去污效果最差，在2号油藏的破乳过程中，盐酸的破乳效果最好，而土酸的破乳效果最差。

　　该试验评估了不同浓度的化学剂对破乳剂AR134在脱水过程中的效果。结果显示，聚合醇的加入在较低浓度（“浓度”指“质量分数”，下同）下（0.5%和1.0%）略微降低了脱水率，而在高浓度下（2.0%）影响更为显著，导致脱水率下降明显。正电胶的加入则在各浓度下都导致脱水率的降低，尤其是在0.5%和1.0%浓度下影响较为明显。

　　3.2破乳剂的筛选

　　在本次研究中，通过对不同破乳剂添加剂的筛选试验，结果见表2。对比了不同添加剂在不同浓度下对脱水效果的影响。结果显示，随着添加剂浓度的增加，破乳剂AR134的脱水率普遍呈现下降趋势。具体而言，随着聚合醇、正电胶、盐酸和土酸的浓度逐渐增加，AR134的脱水率均呈现出不同程度的下降。其中，在添加0.5%的添加剂时，对应的脱水率下降较为显著，而在2.0%浓度时脱水率下降最为明显。这表明不同添加剂对破乳剂AR134的脱水效果存在一定影响，且其影响程度与浓度呈正相关关系。

　　4讨论

　　大庆和胜利等几个大型油田进行了化学驱试验，结果表明，由于化学驱出水中含有大量的化学成分，使得石油很难进行干燥，不仅增加了总体费用，还会严重影响到石油的正常开采。目前，随着化学驱的发展，原油中的化学成分越来越多，原油产量也越来越高，因此，迫切需要一种适合于原油的高效破乳法。研究发现，水的pH值会影响破乳剂的效果。当天然乳化剂与酸性水接触时，产生的W/O乳液界面膜较为坚固。然而，当天然乳化剂与碱性水接触时，会产生相反的效果。随着水的pH值下降，H+浓度增加，破乳作用也随之增强，因此，需要较少的破乳剂用量。此外，石油乳化液中的无机盐对破乳也有重要影响，无机盐所带的电荷可以中和两种不同的电荷，形成双重电介质，加快破乳速度。

　　5结语

　　本文根据试验结果对石油破乳剂进行了较为全面的分析，并对其进行了初步评估。在油田开发过程中，采用破乳技术能够有效改善原油的脱水效果，这是一项非常有意义的工作。

　　参考文献

　　[1]童志明，李亚兵，黄茗，等.井下作业返排残液对原油破乳脱水的影响及破乳剂筛选[J].化学与生物工程，2021（11）：43-49.

　　[2]斯绍雄，宫兆波，严忠，等.新疆油田三元复合驱采出液乳化及破乳影响因素[J].油田化学，2018（1）：5.

　　[3]张国伟，崔蕊，刘芳.一种混合原油破乳剂的筛选与评价[J].当代化工，2020（12）：2791-2794.

　　[4]吴迪，张韶晖，林森，等.陆上终端原油深度脱水破乳剂研制和应用（二）[J].精细与专用化学品，2020，28（8）：5.