原创《低聚季铵盐对聚驱采出水包油乳状液破乳机理》：本论文可用于乳状液论文范文参考下载，乳状液相关论文写作参考研究。
摘 要：针对聚驱采出的高含水原油乳状液稳定性强、油水分离困难,采用瓶试法筛选出一类对含聚乳状液油水分离性能极好的破乳剂低聚季铵盐I,当I加量浓度为25 mg/L时,55 ℃破乳进行到60 min时,脱水率达96.5%,和常规的聚醚或多胺类破乳剂相比,乳状液脱出水色透明澄清,油水界面齐.通过光学显微镜、动态分析仪、接触角测量从微观和宏观分析研究了低聚季铵盐I对乳状液的作用机理.研究表明,相比常规的聚醚或多胺破乳剂,低聚季铵盐I对聚驱采出水包油乳状液油滴聚结速度更快；自由水层在油滴聚结分离区占主导作用的是不稳定机制,低聚季铵盐I使乳状液中油滴发生向上的迁移运动而非絮凝沉降,有利于脱出游离水的分离和水质的提高；接触角测量表明低聚铵盐I使乳状液处理的岩石表面转向水湿状态,对乳化膜的强润湿改变性能导致液膜破裂,油水分离.
关键词：低聚季铵盐；水包油乳状液；光学显微镜；稳定性分析；润湿性
中图分类号：O647.2；TE357.46文献标识码：A
随着大部分油田进入高含水期,三次采油技术的普遍应用,通过使用性价比高的聚合物和表面活性剂的化学驱是一种非常重要的提高原油采收率的方法[1].然而由于采出液中聚合物、表面活性剂、水不溶颗粒的相互作用,含聚合物的采出液成为一种复杂的油水体系,采出液的处理难度增大[2].在原油脱水方面表现为：脱水率降低、油水界面不清晰、污水质量下降.脱水后HPAM使污水黏度增加、胶体电荷排斥力增强,乳化严重,油水分离速度减慢、净化难度加大[3].加之O/ W型乳状液的形成,残留的HPAM和阳离子型絮凝剂和混凝剂共存时影响絮凝沉降效果,导致污水含油量和悬浮物含量严重超标,处理后的含聚污水难以达到回注原地层的水质要求[4].因此,研制破乳能力强、脱水速度快、脱水率高、脱水后污水质量好和适应含聚合物采出液的破乳助剂已成为聚驱采出液处理的研究方向.
化学助剂通常用来破坏原油乳状液的稳定性而实现破乳[5-6].针对O/W型乳状液,20世纪80年代后期以来,有效的破乳剂主要为有机胺类、阳离子聚丙烯酰胺类和阳离子聚醚型破乳剂[7-8].它们用于高含水原油预脱离游离水或含油污水除油显示出很好的效果.对于聚合物驱采出液原油破乳剂的作用机理主要包括[9-11]：聚合物驱原油破乳剂比常规破乳剂表面活性高,本身带正电,可以迅速分散到油水界面上,本身构成一个新的易破裂的界面膜,将原有的乳化剂形成的界面膜击破,使其稳定性大大降低,这种膜在电场力和重力沉降的作用下,发生了絮凝聚结使油水分离成层；破乳剂还可以和原油产出液中的聚合物发生作用,降低原油乳状液的粘度；破乳剂和憎水的乳化剂作用生成络合物,从而使乳化剂失去了乳化性能；聚合物驱原油破乳剂对乳化膜有很强的溶解能力,通过溶解使乳化膜破裂；亦可以中和油水界面膜上的电荷,破坏受电荷保护的界面膜,这都促进了油滴的聚结分离.可以说化学破乳剂和O/W型乳状液的作用是一个复杂的动态过程,对于某种特定类型的原油乳液和破乳剂而言,破乳作用机理可能是多种机理并存或是某种破乳机理起主要作用[12].然而关于聚驱采出O/W型乳状液微观和宏观破乳机理却很少研究.
本研究采用瓶试法筛选出针对聚驱采出O/W型乳状液油水分离效果最佳的破乳剂,并通过光学显微镜、动态分析仪、接触角测量从微观和宏观分析研究该类破乳剂对O/W型乳状液破乳过程和作用机理,以期为解决聚驱采出O/W型乳状液的破乳和污水处理问题作出建设性指导.
1实验方法
1.1实验药品
实验用阳离子低聚季铵盐I（相对分子质量1×103～3×103）为实验室自制,合成、表征见文献[13].U3油溶性破乳剂,PA0930,JM1527,AE933和AE10为水溶性破乳剂,均为实验室自制[6].
1.2实验方案及步骤
1.2.1模拟含聚油田污水的配制
配制矿化度为2 000 mg/L的模拟油田污水：将聚合物聚丙烯酰胺缓慢加入到2 000 mL去离子水中,搅拌1 h,加入预先称量的NaCl,CaCl2·2H2O,异丁醇和烷基磺酸盐表面活性剂,搅拌30 min,配制成模拟含聚油田污水,主要组分如表1所示.
1.2.2乳状液的配制
分别在135 mL已配制好的矿化度为2 000 mg/L模拟聚驱采出水中加入预先称量好的15 mL原油,配制成150 mL的溶液,配制成的油∶水（质量比）为1∶9,然后在55 ℃的恒温水浴锅中高速搅拌10 min,配制成乳状液.在55 ℃,60 min时,在150 mL乳状液的试剂瓶中分别加入8 mL相同量的破乳剂并记录破乳情况.
1.2.3瓶试法破乳实验方案
瓶试法破乳实验方案如图1所示.预先用1.2.1中的“模拟油田水”配制成50 mg/L I破乳剂.然后给装有150 mL乳状液的试剂瓶中分别加入8 mL的阳离子低聚物季铵盐破乳剂,配制成破乳剂含量为50 mg/L,再置于55 ℃恒温水浴锅中高速搅拌3 min,分别记录0 min,15 min,30 min和60 min的破乳情况,并观察60 min时的油水界面、脱出水颜色及挂壁情况.
1.2.4光学显微镜分析
采用日本Olympus BX51型光学显微镜进行分析.当破乳情况进行到70%时,即在实验进行到约45 min时,用1 mL的带针头的针管吸取下层的水溶液,滴到载玻片上,盖上载玻片,然后迅速在光学显微镜下观察水溶液中的含油情况.
1.2.5稳定性分析测试仪
利用Turbiscan Lab4 Expert稳定性分析仪研究了化学破乳过程.典型的步骤：将样品池放入稳定性分析测试仪（AGS）内进行测量.测量参数是：温度为室温和25 ℃,扫描参数是每15 min扫描一次,扫描5 h.
乳状液论文参考资料：
结论：低聚季铵盐对聚驱采出水包油乳状液破乳机理为适合乳状液论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关乳状液的类型开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
