接枝改性氟硅原油破乳劑的合成及性能研究.pdf

1、隨著人類社會的不斷發(fā)展，石油在政治經(jīng)濟(jì)生活中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。人們采取了很多措施來提高原油采收率，這使得原油乳狀液越來越穩(wěn)定，原油破乳愈加困難。目前人們主要致力于聚醚改性硅油破乳劑的研究，卻鮮有學(xué)者將長鏈烷基丙烯酸酯和含氟單體接入到聚醚改性硅油中，并對其溶液性質(zhì)及破乳性能進(jìn)行研究。本課題基于原油乳狀液破乳難狀況，制備出適用于多種原油體系的高效、清潔破乳劑。
　　首先以聚醚(FB1000)為親水單體，含氫硅油（PHMS）和長鏈

2、烷基酯（丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯）為疏水單體，以氯鉑酸為催化劑，在反應(yīng)溫度95℃、反應(yīng)時間7h下，制備出兩親性接枝狀表面活性劑(PEH、PES)。利用傅里葉紅外光譜(FT-IR)和核磁共振氫譜(1H-NMR)對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征;探討其在水溶液中膠束的尺寸及分布;分析了疏水基團(tuán)和含量對表面活性劑最低表面張力(γCMC)和臨界膠束濃度(CMC)的影響;并對表面活性劑溶液的吸附現(xiàn)象及其在溶液中的聚集行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明:該反應(yīng)得到了預(yù)期

3、結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物;隨著長鏈烷基酯的增加，聚合物PEH膠束平均粒徑從100.5nm增至242.9nm，PES從152.6nm增至329.1nm，粒度分散系數(shù)均呈增大趨勢;聚合物PEH和PES的γCMC和CMC均先減小后增大，其中PEH4的γCMC最低可達(dá)22.08mN/m，CMC可低至0.458g/L; PES3的γCMC和CMC分別低至21.84mN/m和0.447 g/L;聚合物PEH及PES分子在表面的吸附量(Γ)均先增加后減小，吸附平均

4、面積(A)呈相反趨勢;聚合物PEH及PES的臨界締合濃度(CAC)與CMC變化趨勢相似。
　　然后分別制備了系列全氟丁基乙基丙烯酸酯(TEAc-4)、聚醚改性硅油的表面活性劑(PEFB)和全氟己基乙基丙烯酸酯(TEAc-6)、聚醚改性硅油的表面活性劑(PEFH)。利用上述表征手段對聚合物的結(jié)構(gòu)及溶液性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明:該反應(yīng)得到了預(yù)期結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物;聚合物的平均粒徑隨含氟單體增加而增大，聚合物PEFB膠束的膠束粒徑從71.2nm增

5、至282.5nm，PEFH從63.86nm增至162.2nm;聚合物PEFB和PEFH的γCMC和CMC先減小后升高，其中PEFB3的CMC和γCMC分別低至0.373g/L和21.40mN/m，PEFH3的CMC和γCMC分別低至21.26mN/m和0.355g/L;聚合物PEFB及PEFH溶液的Γ先增大后減小，A與之相反，CAC的變化趨勢與CMC類似。經(jīng)氟改性后聚合物具有更高的表面活性。
　　最后采用瓶試法探究了上述表面活性劑

6、對河莊坪和定邊原油乳狀液破乳效果的影響，并對復(fù)配后破乳劑濃度、溫度、pH值和礦化度的破乳性能進(jìn)行評價。結(jié)果表明:上述制備聚合物對原油均有一定的破乳效果，其中PEFB3破乳劑對兩種原油破乳率可達(dá)62％和56％。復(fù)配后原油乳狀液破乳率大幅提高，當(dāng)PEFB2∶L61=2∶1時，河莊坪原油破乳率可達(dá)85％，定邊原油破乳率達(dá)83％;三元復(fù)配破乳劑PEFB2-L61-M(PEFB2∶L61∶M=4∶2∶1)對兩種原油破乳率高達(dá)98％和95％。另外對