功能性聚醚材料套用於原油采出液處理的機理研究

《功能性聚醚材料套用於原油采出液處理的機理研究》是依託中國科學院理化技術研究所，由張路擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：功能性聚醚材料套用於原油采出液處理的機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張路
• 依託單位：中國科學院理化技術研究所

項目摘要

石油以穩定乳狀液的形式從地下采出，對於原油采出液的高效處理具有重要意義。聚醚類破乳劑是油田套用廣泛的破乳劑，但其結構與破乳性能之間的關係尚未闡明，目前缺乏針對新型驅油方法產生的原油采出液的有效處理技術。本項目針對原油采出液處理領域的瓶頸問題，設計了構築模型體系、分離影響因素、建立機理表征手段、闡明作用機制、提出設計原則、研發高效破乳劑等環環相扣的研究路線，合成不同結構特徵功能性聚醚材料，建立油水界面膜及微小液滴間相互作用的研究方法，探索原油采出液穩定性的新型表征手段，通過對不同特徵結構的聚醚類破乳劑界面行為和破乳效果的研究，闡明原油乳狀液穩定性的決定機理，獲得聚醚類破乳劑的構效關係，形成針對不同原油采出乳狀液的設計原則，最終研製原油采出液處理的高效功能性聚醚材料。本項目的工作可望突破原油采出液高效處理劑研製的瓶頸，具有較大的實踐意義和較高的理論價值。

結題摘要

石油以乳狀液的形式從地下采出，對於原油采出液的高效處理具有重要意義。聚醚類破乳劑是油田套用廣泛的破乳劑，但其結構與破乳性能之間的關係尚未闡明，目前缺乏針對新型驅油方法產生的原油采出液的有效處理技術。本項目針對原油采出液處理領域的瓶頸問題，合成了不同結構特徵的功能性聚醚材料，建立了表征油水界面膜強度及研究微小液滴間相互作用的技術手段，探索了原油采出液穩定性的新型表征手段，通過對不同特徵結構的聚醚類破乳劑界面行為和破乳效果的研究，闡明了原油乳狀液穩定性的決定機理，獲得了聚醚類破乳劑的構效關係。 研究表明：乳狀液的破乳最終體現為分散液滴的聚並。分散液滴間存在靜電作用、空間作用等多種作用，液滴的聚並同時受到液膜排液和界面膜強度的影響。因此，實時研究液滴間相互作用具有重要意義。利用自主設計的實驗裝置，系統研究了不同體系的液滴間相互作用，證實了裝置的可靠性，獲得了關於分散液滴的重要信息。上述研究成果具有一定的開創性，對於相關領域的發展有推進作用。 系統研究了直鏈聚醚類破乳劑BP01、支鏈聚醚類破乳劑TA01、星型聚醚類破乳劑FAB01、FAB02和FAB03、樹枝狀聚醯胺類破乳劑PA05、PA07對原油乳狀液穩定性的影響。發現對於考察的O/W型原油乳狀液，直鏈破乳劑BP01能明顯增大積分透光率的數值，這是由於破乳劑分子的界面活性較高，能以單分子的形式吸附在油水界面上，並部分頂替界面上吸附的乳化劑分子，在油水界面形成一層強度相對於原來更弱的界面膜，導致乳狀液穩定性降低。支鏈破乳劑TA01、苯酚胺樹脂聚醚破乳劑FAB01、FAB02、樹枝狀聚醯胺類破乳劑PA05、PA07破乳效果不佳，只有FAB03有一定的破乳效果。說明對於此類原油乳狀液，破乳劑的界面活性起關鍵作用，尺寸過大的破乳劑界面吸附能力不強，影響破乳效果。而對於W/O型乳狀液，支鏈破乳劑表現出較好的效果。