CN113355130B - 一种用于油水过渡层的复合破乳剂及其应用 - Google Patents
一种用于油水过渡层的复合破乳剂及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于油田化学技术领域，公开一种用于油水过渡层的复合破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中所述A组分由聚酰胺、长链型甜菜碱表面活性剂、长链氧化胺表面活性剂和溶剂组成；所述B组分由聚醚型非离子表面活性剂、烷基糖苷表面活性剂和溶剂组成。本发明复合破乳剂，适用于原油采出液联合处理站中稠油和超稠油乳液经一次破乳后的较厚油水过渡层，单一破乳剂成分或常规聚醚类破乳剂均无法完成二次破乳，本发明复合破乳剂在使用过程中不需要额外增加搅拌混合装置，在通过转移泵添加1％‑2％的破乳剂后，静置10‑30min，即可自行破乳成油水两相。
Description
技术领域
本发明属于油田化学技术领域，涉及一种用于油水过渡层的复合破乳剂及其应用。
背景技术
随着我国原油的不断开采，采油技术的不断发展，采出油中稠油和超稠油的占比越来越多，采出液也多以原油乳状液为主。稠油开采过程中的酸化压裂、化学驱过程中会引入大量结构、功能各异的表面活性剂，同时稠油和超稠油在油藏温度下其自身也存在大量的表面活性成分，导致稠油和超稠油采出液一次破乳后油水界面很不明晰，存在很厚的油水过渡层，油水过渡层是一种产生于原油乳状液破乳或原油集输沉降脱水过程中，存在于油、水两相界面上的一层特殊乳状液。油水过渡层本质上是一种含有组分非常复杂多样、结构更为复杂的乳液、甚至是层层包裹的多重乳液结构，其性质非常稳定；根据电稳定性测试仪DWY-2A测试结果显示油水过渡层的击穿电压介于油包水乳液低值与水包油乳液高值之间，经过分析为多重包裹乳液结构。
油水过渡层在各大油田屡见不鲜，它极易导致电脱水器脱水电流升高、含油污水处理设备除油效果变差，直接影响原油脱水。因此在后续处理过程中，这种复杂的乳液结构必须要再次破乳形成明确分离的油与水之后才能分别进入炼油和污水处理的流程。油水过渡层的复杂乳液相结构性质决定了单一的破乳剂破乳效果不明显，不能形成清晰的油水界面，不能有效分离油水，给炼油厂原油预处理带来很大困难。目前，针对油水过渡层的破乳剂还处于研究开发阶段。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有破乳剂应用于层层包裹的多重乳液结构的油水过渡层时破乳效果不明显，不能形成清晰的油水界面，不能有效分离油水的问题，本发明提出一种用于油水过渡层的复合破乳剂及其应用，本发明破乳剂具有复配工艺简单，原料常见易得，且破乳洗油效果明显，油水分离界面清晰，脱水彻底的特点。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种用于油水过渡层的复合破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中所述A组分由聚酰胺、长链型甜菜碱表面活性剂、长链氧化胺表面活性剂和溶剂组成 ；所述B组分由聚醚型非离子表面活性剂、烷基糖苷表面活性剂和溶剂组成。
本发明复合破乳剂A组分中聚酰胺，具有部分交联结构，存在大量亲水和亲油基团，能够快速吸附在复杂乳液结构的外层，同时添加具有高界面活性的长链甜菜碱与氧化胺，使A组分对W/O和O/W乳液可以迅速发挥破乳效果并层级递进，加入的醇类溶剂还可以作为油相稀释剂，增加油相的流动能力。B组分中聚醚型非离子表面活性剂和烷基糖苷表面活性剂通过不同比例复配后用于稳定已经分离的油水两相。
优选的，所述A组分由如下重量份的原料组成：聚酰胺15-30份、长链型甜菜碱表面活性剂10-20份、长链型氧化胺表面活性剂5-15份、醇类溶剂40-70份。
优选的，A组分的制备方法包括：将聚酰胺、长链型甜菜碱表面活性剂、长链型氧化胺表面活性剂分别用溶剂稀释至液体后再复配搅拌均匀制备成A组分。
优选的，所述B组分由如下重量份的原料组成：聚醚型非离子表面活性剂10-20份、烷基糖苷表面活性剂10-20份、溶剂60-80份。
优选的，B组分的制备方法包括：将聚醚型非离子表面活性剂、烷基糖苷表面活性剂、溶剂复配后搅拌均匀即制备成B组分。
优选的，所述长链型甜菜碱表面活性剂包括油酸酰胺丙基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、十六烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱、十六/十八烷基二甲基甜菜碱、油酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、十六烷基二甲基羟磺基甜菜碱、十八烷基二甲基羟磺基甜菜碱及其同系物中的一种或多种混合物。
优选的，所述长链氧化胺表面活性剂包括十六烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、油酸酰胺丙基氧化胺、芥酸酰胺丙基氧化胺中的一种或多种混合物。
优选的，所述聚醚型非离子表面活性剂包括辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物中的一种或多种混合物。
优选的，所述溶剂为水、低级脂肪醇或醇水混合溶剂，所述低级脂肪醇包括甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、丙二醇、甘油、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇中的一种或多种混合物。
本发明另一目的是提供一种用于油水过渡层的复合破乳剂的应用，使用时将A组分与稠油充分混合后，再加入B组分混合即可。
现场使用时，可将A组分在倒罐泵入口处加入，便于乳化原油（油水过渡层）与A组分经过泵时的充分混匀， B组分在接收罐入口处加入即可。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明复合破乳剂，适用于原油采出液联合处理站中稠油和超稠油乳液经一次破乳后的较厚油水过渡层，单一破乳剂成分或常规聚醚类破乳剂均无法完成二次破乳，本发明复合破乳剂在使用过程中不需要额外增加搅拌混合装置，在通过转移泵添加1%-2%的破乳剂后，静置10-30min，即可自行破乳成油水两相。
附图说明
图1为实验组1-4的破乳效果图；
图2为对比组3-4的破乳效果图；
图3为对照组的破乳效果图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种用于油水过渡层的复合破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用15份的混合醇溶解20份聚酰胺形成液体，用15份混合醇溶解15份十六烷基二甲基甜菜碱、10份十六烷基二甲基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上25份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为乙醇、乙二醇和丙二醇按体积比5：5：4混合；
B组分：将18份辛基酚聚氧乙烯醚、15份烷基糖苷和67份甲醇水溶液搅拌均匀即形成B组分。
实施例2
一种用于油水过渡层的复合破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用15份的混合醇溶解18份聚酰胺形成液体，用15份混合醇溶解13份油十八烷基二甲基甜菜碱、7份十八烷基二甲基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上32份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为甲醇、丙二醇、甘油按体积比3：2：2混合；
B组分：将15份壬基酚聚氧乙烯醚、13份烷基糖苷和72份乙醇复配后搅拌均匀即形成B组分。
实施例3
一种用于油水过渡层的复合破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用15份的甲醇溶解16份聚酰胺形成液体，用15份甲醇溶解20份十六/十八烷基二甲基甜菜碱、15份油酸酰胺丙基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上19份甲醇搅拌均匀即形成A组分；
B组分：将13份聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、10份烷基糖苷和76份乙醇、乙二醇（体积比为1：1）混合液复配后搅拌均匀即形成B组分。
实施例4
一种用于油水过渡层的复合破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用15份混合醇溶解15份聚酰胺形成液体，用15份混合醇溶解10份十六烷基二甲基羟磺基甜菜碱、5份芥酸酰胺丙基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上40份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为甲醇、乙醇、正丁醇按体积比3：1：2混合；
B组分：将10份辛基酚聚氧乙烯醚、10份烷基糖苷和80份甘油、丙二醇（体积比为1：1）混合液复配后搅拌均匀即形成B组分。
实施例5
一种用于油水过渡层的复合破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用15份的混合醇溶解30份聚酰胺形成液体，用15份混合醇溶解20份十八烷基二甲基羟磺基甜菜碱、10份十八烷基二甲基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上10份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为乙醇、异丙醇按体积比为1：1混合；
B组分：将20份辛基酚聚氧乙烯醚、20份烷基糖苷和60份乙醇、正丙醇（体积比为1：1）混合液复配后搅拌均匀即形成B组分。
对比例1
一种用于油水过渡层的破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用30份混合醇溶解25份十六烷基二甲基甜菜碱、20份十六烷基二甲基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上25份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为乙醇、乙二醇和丙二醇按体积比5：5：4混合；
B组分：将18份辛基酚聚氧乙烯醚、15份烷基糖苷和67份甲醇水溶液搅拌均匀即形成B组分。
对比例2
一种用于油水过渡层的破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用15份的混合醇溶解20份聚酰胺形成液体，用15份混合醇溶解25份十六烷基二甲基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上25份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为乙醇、乙二醇和丙二醇按体积比5：5：4混合；
B组分：将18份辛基酚聚氧乙烯醚、15份烷基糖苷和67份甲醇水溶液搅拌均匀即形成B组分。
对比例3
一种用于油水过渡层的破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用15份的混合醇溶解20份聚酰胺形成液体，用15份混合醇溶解25份十六烷基二甲基甜菜碱后形成液体，将液体混合均匀，再加上25份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为乙醇、乙二醇和丙二醇按体积比5：5：4混合；
B组分：将18份辛基酚聚氧乙烯醚、15份烷基糖苷和67份甲醇水溶液搅拌均匀即形成B组分。
对比例4
一种用于油水过渡层的破乳剂，由质量比为2：1的A组分和B组分组成，其中：
A组分：用15份的混合醇溶解20份聚酰胺形成液体，用15份混合醇溶解15份十六烷基二甲基甜菜碱、10份十六烷基二甲基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上25份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为乙醇、乙二醇和丙二醇按体积比5：5：4混合；
B组分：将33份烷基糖苷和67份甲醇水溶液搅拌均匀即形成B组分。
对比例5
一种用于油水过渡层的破乳剂，由A组分组成，用15份的混合醇溶解20份聚酰胺形成液体，用15份混合醇溶解15份十六烷基二甲基甜菜碱、10份十六烷基二甲基氧化胺后形成液体，将液体混合均匀，再加上25份混合醇搅拌均匀即形成A组分；其中混合醇为乙醇、乙二醇和丙二醇按体积比5：5：4混合。
实验分析
1.1样品
油水过渡层为塔河某区块超稠油采出乳液；所述破乳剂分为实验组、对照组、对比组，其中实验组分为4组，分别为实施例1-4制备的复合破乳剂；对照组为市售聚醚类超稠油破乳剂SP-169；对比组为5份，分别为对比例1-5制备的破乳剂。
1.2检测方法
将油水过渡层放置于水浴中加热至65℃，恒温后按照油水过渡层乳液总质量1.0%的加量加入破乳剂A组分并上下摇动30下，继续恒温15min后加入稠油乳液总质量0.5%的B组分，静置5min后观察破乳现象，并计算析水率，其计算公式如下：
析水率=（析水体积/超稠原油含水体积） *100%。
其中对照组及对比组5检测方法为：
将油水过渡层放置于水浴中加热至65℃，恒温后按照油水过渡层乳液总质量1.5%的加量加入破乳剂，继续恒温静置20min后，观察破乳现象。
1.3检测结果
具体检测结果见表1。从表1数据可知，聚酰胺组分含量较高时破乳后的油水界面更清晰（见附图1），降低复合破乳剂中聚酰胺的含量后，通过调整其他有效物组分的配比，同样达到破乳后具有清晰油水界面和几乎全部析水的效果；从对比例实验数据得知，对比例1中不添加聚酰胺时，油水过渡层乳液基本不破乳，只有很少的游离水能够析出；而对比例2、3中分别不添加长链烷基甜菜碱、长链烷基氧化胺，导致破乳后的油水界面不清晰，且吸水量明显降低；对比例4中不添加聚醚性非离子表面活性剂，会导致油水过渡层破乳不完全，油水界面很不清晰，大量的油粘在瓶壁上，析出水不清澈，无法计量（见附图2）；对比例5中只添加A组分，则出现油水过渡层不破乳、不分层的现象，与对照组结果类似。从上述结果可以得知，本发明复合破乳剂中各组分相互协同作用，达到破乳析水的功效，如果缺失某种组分则导致破乳效果不明显。
表1不同实验组的破乳现象及析水率
以上为本发明较佳实施例，只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种用于油水过渡层的复合破乳剂，其特征在于：由质量比为 2：1 的A组分和 B 组分组成，其中所述A组分由如下重量份的原料组成：聚酰胺 15-30 份、长链型甜菜碱表面活性剂 10-20 份、长链型氧化胺表面活性剂 5-15 份、醇类溶剂 40-70 份；所述B组分由如下重量份的原料组成：聚醚型非离子表面活性剂 10-20 份、烷基糖苷表面活性剂 10-20份、溶剂 60-80 份；
所述A组分中长链型甜菜碱表面活性剂包括油酸酰胺丙基甜菜碱、芥酸酰胺丙基甜菜碱、十六烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱、十六/十八烷基二甲基甜菜碱、油酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、芥酸酰胺丙基羟磺基甜菜碱、十六烷基二甲基羟磺基甜菜碱、十八烷基二甲基羟磺基甜菜碱及其同系物中的一种或多种混合物；
所述A组分中长链氧化胺表面活性剂包括十六烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、油酸酰胺丙基氧化胺、芥酸酰胺丙基氧化胺中的一种或多种混合物；
所述溶剂为水、低级脂肪醇或醇水混合溶剂，所述低级脂肪醇包括甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、丙二醇、甘油、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇中的一种或多种混合物；
所述聚醚型非离子表面活性剂包括辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物中的一种或多种混合物。
2.一种权利要求1所述的用于油水过渡层的复合破乳剂的应用，其特征在于：使用时将A 组分与稠油充分混合后，再加入 B 组分混合即可。
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