乳化原油破乳机理的研究

孟皓（哈尔滨石油学院石油工程系，黑龙江 哈尔滨 150027）

在石油的开采过程中，当某区块到了开发中期，经常采用注水（注汽）的开发措施来提高原油的采收率，此时注水（注汽）井组的含水率会迅速上升，乳化原油由此出现[1]。乳化原油指的是以原油作为分散相或者分散介质的乳状液体，W/O型乳化原油是以原油作分散介质的乳状液的统称，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状液称为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.乳化原油产生的原因及危害

各个油田在开采的过程中随着原油开采进入中后期都会遇到此问题，原油乳状液变得更加稳定的原因是原油中胶质、沥青质含量增加了，除此之外，随着新技术的发展，用大量的表面活性剂来驱油，让原油的组成变得较为复杂，采出原油的含水含盐率不断增加，而采出的乳化原油大多都是O/W型乳化原油，这给原油脱水脱盐工作提出了更高的要求[2,3]。

因为含水的乳化原油在运输的过程中会腐蚀管线、储罐和泵等金属物品的，会腐蚀金属，或在这些金属设备的表面结垢。因为油井的原油乳化，粘度升高，摩擦阻力增大，所以在向外输出乳化原油之前都通过专业的技术对乳化原油进行脱水。

常用的乳化原油脱水方法有:热法、化学法和电法。这三种方法一般不会单独使用，常联起来用，其中用的最多的是化学法。化学乳化原油脱水发要用到化学剂就是即破乳剂，当前我国各地的油田破乳剂的年用量大约有2万吨[4]。

2.乳化原油的脱水过程

乳化原油脱水的整个过程的实际上是利用化学制剂使油水分离，再通过水重油轻的原理，在原油通过一个特定的装置时，使水下沉，油、水分开。[5]。

2.1 W/O乳化原油破乳剂破乳机理

低分子的化学原油脱水剂大多属于水溶性质的（HLB值＞8），相对于W/O型乳化原油化学脱水剂来说，它们之间是相反类型的化学制剂，W/O型乳化原油破乳原理其实就是通过化学原油脱水剂的抵消作用来达到脱水的目的。

与此化学制剂有相同抵消作用的还有高分子原油化学脱水剂中的水溶性原油化学脱水剂，对于油溶性原油化学脱水剂也是高效破乳剂，可想而知它的破乳原理其实靠的不是此作用。高分子原有化学脱水剂的脱水主要通过下列作用:

2.1.1 通过吸附膜的形成完成

因为高分子原油化学脱水剂所血药的吸附层是在界面上取代原来的乳化剂后所形成的，所以这样的吸附膜不牢固，不紧密，那他的保护作用相对来说也就差得很了。

2.1.2 对水滴的聚集作用

它之所以能够聚集水滴是因为高分子的破乳剂有很强的吸附作用，它的吸附作用是可以同时吸附在多个水滴的界面上引起的，通过吸附，这些水滴便有更多的机会在一起碰撞、汇集。

2.1.3 增溶机理

所使用的破乳剂一个分子或少数几个分子即可形成胶束，这种高分子线团或胶束可增溶乳化剂分子，从而使乳化原油的油水分离。

2.2 O/W乳化原油脱水的破乳原理

这种脱水过程主要通过电解质、低分子醇、聚集化合物合物和表层活性剂等来完成，破乳剂所产生的成分不同，破乳的原理也大为不同:

2.2.1 在此电解质也起到了很大的作用，它通过减小油珠表面所产生的负电荷以和改变乳化剂的形似相容原理来完成。

2.2.2 分子较低的醇则是通过让原油的极性增加，水的极性从而递减，使乳化剂移向油的成分含量高的，或者游向水的成分含量高的从而起到脱水的作用。

2.2.3 表层的活性化学制剂是通过与乳化剂产生化学反应，从而形成不牢固的吸附膜和抵消作用，引起脱水而破乳。

2.2.4 聚集化合物主要通过连接的原理来起破乳的作用。

由于破乳剂所产生的成分不同，破乳的原理也就大为不同，所以破乳剂的使用就得复合配置。

5.结语

破乳剂是当今原油脱水必不可少的助剂，随着我国大型油田进入高含水时期，对于怎样确保破乳剂在其破乳过程中的高效性与经济性是现阶段急需解决的问题[6]，因为只有这一问题解决了才能满足油田开发及油气集输的需要，才能加快石油行业的蓬勃发展。

[1]李丽艳,朱肖晶,唐娜,等.破乳剂对原油乳状液界面膜作用机理研究进展[J].天津化工,2008,22(1):6-8.

[2]刘庆旺,贺梦琦,范振中.原油生物破乳剂的研究进展[J].科学技术与工程,2009,9(12):3395-3398.

[3]冯志强,杨永军,朱成君,等.原油生物破乳剂的研究与应用[J].石油大学学报,2004,28(3):93-95.

[4]刘培厚.对我国理想原油破乳剂的开发思路[J].石油天然气学报,2008,30(5):359-361.

[5]马玲玲.国内外原油破乳剂的发展[J].化工科技市场,2010,33(2):6-9.

[6]牟建海.原油破乳机理研究与破乳剂的发展[J].科研与开发,2002(4):26-28.