试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素

1、    试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素    郭鑫 刘小芳 程家家 栾翔 单连伟【摘要】本文重点论述了破乳剂破乳机理、破乳剂筛选以及影响破乳剂效果的因素，以期为改进破乳剂在原油脱水过程中的应用提供技术参考。【关键词】破乳剂  破乳机理  影响因素原油乳状液在外运之前需要使用合适的破乳剂进行破乳脱水。原油进行破乳的方法比较多，有微生物法超声波法微孔过滤法，而最常用是化学方法，就是在一定温度下向原油乳状液中添加破乳剂。笔者拟结合工作实际，对化学方法中破乳剂作用机理及其实践应用作一浅析。一、破乳剂破乳机理破乳剂实质是一种油田化学剂，

2、它的主要作用就是对原油采取液中的油与分进行分离。破乳剂破乳机理是利用破乳剂能够有效粘附到油水界面，从而打破油水界面膜的稳定性，造成油水结合膜破裂，经克服油水相互作用力后，分离出来的水经过相互碰撞后凝聚在一起，在重力作用下，形成水滴并在原油中得以沉降分离（油水分离后水滴结合沉降见图1）。破乳剂之所以能对原油进行破乳，主要是利用其表面活性作用、反相作用、润湿和渗透作用和反离子作用。（一）表面活性作用一般来说，绝大多数破乳剂都是极具高效活性，极易快速吸附到原油油水界面上，促使油水界面膜的表面自由能被破坏或者降低，吸附在油水界面上，造成w/o型乳状液性能不稳定，在施加外力作用条件下，界面膜极易破裂，本

3、来是乳状液微粒内相的水，经外力从界面得以突破膜并进入外相，实现了油水分离。（二）反相作用亲水型的破乳剂能够把w/o型乳状液，直接转变为成o/w型乳状液，通过乳化过程的变换，使o/w型乳状液变得不稳定，实现油水分离。（三）润湿和渗透作用破乳剂之所以能够降低原油粘度，使表面膜得以破坏，主要是它能够溶解并吸附油水界面的胶质、可以溶解吸附在油水界面的胶质、沥青质，以及有机酸等天然的乳化剂，然后，透过薄膜与水饱和，从而形成了亲水的吸附层，在外力与重力的作用下，水滴碰撞得到合并，使得水滴沉降并得以与原油实现分离。（四）反离子作用吸附了部分正离子的水滴之间相互排斥。离子型的破乳剂能吸附在水滴表面上将正电荷中

4、和，减弱水滴间的静电斥力，破坏界面膜，使水滴合并沉降下来。二、破乳剂筛选破乳剂的选择，对原油脱水效果影响非常大，因此，选择合适的破乳剂，需要通过实验对比分析来加以确定。采用sy/t5280-2000原油破乳剂通用技术条件作为评价标准，结合破乳剂破乳效果主要性能指标，如脱水率、出水速度、油水界面状态、脱出水的含油率、最佳用量、低温脱水性能等，4种破乳剂浓度分别为50mg/l、100mg/l、200mg/l，对4种不同破乳剂和空白（无药剂）脱水能力和进行实验对比分析各种破乳剂和不加药剂情况在不同时间的脱水量及油水界面颜色情况。同样加药浓度200 mg/l、脱水时间12小时，通过实验及对比分析，破乳

5、剂以wd-11-13型破乳剂为较好，现场投加浓度宜为100-200mg /l。另外，wd-11-13型破乳剂脱水效果与温度与浓度有较大的关系，在浓度不变的条件下，破乳剂脱水效果随温度升高而明显改善;同样，在恒温下，wd-11-13型破乳剂也随着浓度的增大破乳效果也越好。三、影响破乳剂效果因素通过实践应用发现，影响破乳剂脱水效果主要包括沉降时间、油液温度、油水界面、现场工况四大关键因素。（一）沉降时间正常情况下，水层高度与原油沉降时间成反比关系。但是水层高度需保持在合适的范围内，并不是越高越好，否则沉降时间太短，影响脱水效果。（二）油液温度油液温度对原油破乳效果也有直接关系，因为温度升高了，就会

6、导致水滴体积增大，就会突破界面，造成界面膜破坏，水滴就越容易集聚。同时，温度升高了，原油的粘度也就相应的降低了，破乳剂也就越容易进行有效扩散与渗透，破乳效果自然更好。其实从能量的角度来分析，温度的提升，加速了分子的热运动，使其变得更加活跃，也就增大了破乳剂的活性，降低了原油与水分子的稳定性，从而提升了破乳效果。当温度升高时，原油所含的沥青质、胶质等，它们的溶解度就会增加，从而也大大降低了原油粘度，水滴沉降速度随之增大，水滴易于相互碰撞并下沉。当沉降罐油液温度过低时，破乳剂效果发挥不及时，就会造成脱水效果差，从而加大了沉降罐的运行负荷。当然，油液温度也不能太高，否则会使水蒸发形成蒸汽集结到上部，也会大大影响脱水的效果。（三）油水界面沉降罐油水界面的控制水平对于溢流口含水、乳化层、脱出的污水水质等有很大关系。油水界面过低对沉降罐溢流口含水、乳化层以及脱出的污水水质都会产生影响。当油水界面过低时，就会破坏和改变进液与沉降动态平衡，油水界面呈混沌状态，油水无法分离，再加上破乳剂作用，形成了乳化层。同时，由于油水界面过低，有一部分原油还没来得及上升到油层去，就随着污排的启动，排出沉降罐了，降低了污水水质，容易对环境形成污染。当油水界面过高时，最明显的就是造成沉降时间不足，导致溢流口含水超标。当然，如果加药浓度过大时，也就会造成破乳剂浪费。要保证化学沉降脱水工艺高效运