论文部分内容阅读
在原油开采过程中，原油乳状液的破乳是一个至关重要的环节，它直接影响着原油产品的质量。随着蒸气驱油、表面活性剂、聚合物及三元复合驱油等采油工艺技术的实施，原油乳液中不仅含水率增加，而且稳定性增强，原油破乳难度增大，造成对原油破乳剂的破乳性能要求也愈来愈高，因此，研究出新型低温、高效、适用性强的原油破乳剂具有重要的现实意义。以甲基乙基为侧链的有机硅聚合物，具有低表面张力、低黏度、耐低温性能等特点，侧链连有羧基、酯基等亲水亲油基团的有机硅表面活性剂具有更好的分散性能，发挥作用更快。适当调节有机硅聚合物中各种亲水亲油官能团的比例，可以合成出具有高性能的有机硅原油破乳剂。本文合成了两种新型的聚硅氧烷原油破乳剂，并分别研究了这两种破乳剂的合成工艺条件和应用，主要研究结果如下：（1）以含氢硅油为原料，将烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醋酸酯(AEPC)和烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯甲基醚(HMS)接枝到含氢硅油主链上完成硅氢化加成反应。探讨了传统法合成和微波法合成共改性聚硅氧烷原油破乳剂的不同工艺条件，并进行了红外光谱、1HNMR表征。通过正交试验得出最佳制备工艺条件：传统法合成条件下，硅氢键摩尔比为1:1.20，反应时间5.5h，反应温度90℃催化剂用量30μg/g、溶剂用量（占反应物总量）30%。在此反应条件下，反应的转化率达到94.4%；用微波反应仪中进行反应时，催化剂用量为20μg/g，硅氢键与碳碳双键的摩尔比为1:1.10，微波功率为280W，微波辐射时间30min，转化率达到97.82%。（2）以含氢硅油、烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯醋酸酯(AEPC)、甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料在氯铂酸的催化作用下制备出多支链的梳型聚硅氧烷原油破乳剂。同样，探讨了两种不同的合成方法条件下的不同工艺条件，并进行了结构表征。采用正交试验获得最佳工艺条件：传统法合成条件下，催化剂用量为40μg/g，硅氢键与碳碳双键的摩尔比为1:1.20，反应时间为4.5h，反应温度为100℃，转化率达到90.65%；微波辐射合成条件下，催化剂用量为30μg/g，氢键与碳碳双键的摩尔比为1:1.20，微波功率为280W，微波辐射时间35min，转化率达到91.33%。（3）在硅氢键摩尔比不变的情况下，考察改变反应物含量比对原油破乳脱水效果的影响。共改性聚硅氧烷原油破乳剂的合成中，n(AEPC):n(HMS)的最佳比值为4:1，破乳脱水效果较好。在制备梳型聚硅氧烷原油破乳剂时，n(MAA):n(AEPC):n(MMA)的最佳比值为3:2:2，在此条件下的破乳脱水效果最好。将共改性聚硅氧烷破乳剂与AE-9901进行复配，对延长石油集团延安原油进行破乳脱水实验，脱水率可达到92.43%。将梳型聚硅氧烷破乳剂与TA-1031进行复配，脱水率达到96.72%。