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    膠質(zhì)氧化程度調(diào)控對(duì)致密油乳狀液界面活性的影響規(guī)律*

    2022-10-11 14:34:04田宇軒戚亞明韓洪晶羅新占陳彥廣張亞男張榮明
    油田化學(xué) 2022年3期
    關(guān)鍵詞:損耗模量乳狀液油水

    田宇軒,戚亞明,韓洪晶,羅新占,陳彥廣,張亞男,張榮明

    (1.東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,黑龍江大慶 163318;2.黑龍江省石油與天然氣化工省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江大慶 163318;3.中國(guó)石油(新疆)石油工程有限公司設(shè)計(jì)分公司,新疆克拉瑪依 834000)

    隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)石油等化石能源的需求不斷增大,但我國(guó)常規(guī)石油儲(chǔ)量和開采量不斷下降,導(dǎo)致對(duì)國(guó)外原油的依賴接近65%,因此致密油的開發(fā)和利用對(duì)于我國(guó)國(guó)家能源戰(zhàn)略安全具有重要的意義。致密油是一種可以部分替代原油的資源,由于其采出液流動(dòng)性差、黏度高、破乳難等,導(dǎo)致其輸送和破乳等工序過(guò)程成本增高。致密油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等表面活性物質(zhì)含量較高,同時(shí)乳狀液界面還存在無(wú)機(jī)機(jī)械雜質(zhì)等固體顆粒物,使得界面膜的強(qiáng)度較大,導(dǎo)致其穩(wěn)定性較高[1-5]。由于致密油在國(guó)內(nèi)處于開采初期,對(duì)其采出液乳化性質(zhì)的研究較少。本文以新疆吉木薩爾致密油采出液為研究對(duì)象,通過(guò)分析致密油組分組成,探究不同膠質(zhì)含量對(duì)采出液膠質(zhì)組分界面活性的影響規(guī)律,并對(duì)膠質(zhì)進(jìn)行氧化處理,通過(guò)氧化程度調(diào)控降低界面活性,從而實(shí)現(xiàn)降低致密油破乳難度的目的。

    1 實(shí)驗(yàn)部分

    1.1 材料與儀器

    丙酮,分析純,天津大茂化學(xué)試劑廠;正庚烷,分析純,阿拉丁試劑有限公司;過(guò)氧化氫,30%,遼寧泉瑞試劑有限公司;非離子型破乳劑(2816-1)、致密油、采出廢水,新疆吉木薩爾現(xiàn)場(chǎng)。

    Vario EL Ⅲ元素分析儀,德國(guó)Elementar 公司;Tensor 27 型傅里葉紅外光譜儀、Advance-Ⅲ400 MHz 核磁共振波譜儀,德國(guó)Bruker 公司;Axio Lab.A1 偏光顯微鏡,德國(guó)Zeiss 公司;JGW-360A 接觸角測(cè)定儀,承德市世鵬檢測(cè)設(shè)備有限公司;TX500D旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀,美國(guó)科諾工業(yè)有限公司;Discovery DHR扭矩流變儀,美國(guó)TA儀器公司。

    1.2 實(shí)驗(yàn)方法

    (1)膠質(zhì)的提取及氧化處理

    采用溶劑萃取法[6]提取致密油中的膠質(zhì),使得膠質(zhì)和輕組分分離,然后將一定量膠質(zhì)與輕組分混合,可得到不同膠質(zhì)含量的致密油。在60 ℃下,分別采用體積分?jǐn)?shù)為0.4%和4.0%的H2O2溶液對(duì)膠質(zhì)氧化30 min,分別標(biāo)記為輕度氧化和重度氧化,并對(duì)不同氧化程度的膠質(zhì)進(jìn)行表征分析。

    (2)致密油乳狀液的制備

    將提取的膠質(zhì)按體積分?jǐn)?shù)為5%、10%、15%和20%的比例加入到輕組分中,在60 ℃下攪拌2 h,得到不同膠質(zhì)含量的致密油,用于探究膠質(zhì)含量對(duì)致密油乳狀液穩(wěn)定性的影響。將經(jīng)0.4%和4.0%的H2O2溶液氧化處理的膠質(zhì)按體積分?jǐn)?shù)為20%的比例加入到輕組分中,得到含不同氧化程度膠質(zhì)的致密油,用于探究不同氧化程度膠質(zhì)對(duì)致密油乳狀液穩(wěn)定性的影響。分別將制備的致密油與采出廢水在60 ℃下預(yù)熱10 min,然后按油、水體積比6∶4 混合攪拌5 min,轉(zhuǎn)速為5000 r/min,使得致密油乳狀液含水量為40%。

    (3)致密油乳狀液破乳實(shí)驗(yàn)

    將致密油乳狀液置于60 ℃恒溫水浴中預(yù)熱10 min,然后加入200 mg/L破乳劑2816-1,每隔一定時(shí)間記錄脫水量并計(jì)算脫水率。

    (4)致密油乳狀液氧化破乳實(shí)驗(yàn)

    在60 ℃下,用0.4%H2O2對(duì)致密油乳狀液進(jìn)行輕度氧化預(yù)處理30 min,然后加入200 mg/L 破乳劑,每隔一定時(shí)間記錄脫水量并計(jì)算脫水率。

    (5)測(cè)試與表征

    采用元素分析儀測(cè)定不同氧化程度膠質(zhì)的C、H、N、S含量,其中O含量由差減法得到。采用傅里葉紅外光譜儀,通過(guò)溴化鉀壓片法對(duì)不同氧化程度膠質(zhì)進(jìn)行紅外光譜分析。采用核磁共振波譜儀,在400 MHz頻率下測(cè)定致密油中不同氧化程度膠質(zhì)中的氫分布,樣品用氘代氯仿試劑溶解。采用偏光顯微鏡,在10×20 倍的放大率下觀察致密油乳狀液中水滴的分散程度。采用接觸角測(cè)定儀測(cè)定不同氧化程度膠質(zhì)、不同膠質(zhì)含量致密油和含不同氧化程度膠質(zhì)的致密油與水的接觸角。采用旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀測(cè)定不同膠質(zhì)含量致密油和含不同氧化程度膠質(zhì)的致密油與水的界面張力,溫度為60 ℃,轉(zhuǎn)速為13 000 r/min。根據(jù)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 7549—2000《原油黏溫曲線的確定》,采用扭矩流變儀測(cè)定致密油、輕質(zhì)油和不同氧化程度膠質(zhì)的黏溫曲線[7],溫度為60~80 ℃,剪切速率為2.0 s-1;再在60 ℃下測(cè)定不同膠質(zhì)含量致密油乳狀液和含不同氧化程度膠質(zhì)致密油乳狀液的黏度,剪切速率為0~10.0 s-1。采用扭矩流變儀測(cè)定不同膠質(zhì)含量致密油乳狀液和含不同氧化程度膠質(zhì)致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量和損耗模量,溫度為60 ℃,剪切速率為0~100 s-1。

    2 結(jié)果與討論

    2.1 致密油四組分及黏度分析

    吉木薩爾致密油中的飽和分為61.02%、芳香分為21.85%、膠質(zhì)為16.83%、瀝青質(zhì)為0.3%。本文只討論膠質(zhì)對(duì)致密油乳狀液穩(wěn)定性的影響。膠質(zhì)是一種天然的表面活性劑,其聚集在油水界面膜外部,能增強(qiáng)油水乳狀液的穩(wěn)定性,從而提高破乳難度。因此,膠質(zhì)含量較高可能是導(dǎo)致吉木薩爾致密油破乳困難的主要原因[8]。此外,致密油黏度較高,油中水滴的聚并下沉速率較低,乳狀液穩(wěn)定性較強(qiáng),不利于破乳的進(jìn)行。50、60、70、80 ℃時(shí),致密油的黏度分別為88、65、47、42 mPa·s,黏度隨溫度的升高而降低。為了提高破乳速度,需要選擇適合的破乳溫度,為了與現(xiàn)場(chǎng)操作參數(shù)一致,本研究采用的破乳溫度不低于60℃。

    2.2 膠質(zhì)氧化程度調(diào)控

    不同氧化程度膠質(zhì)中,C、H、O、N、S 的元素含量如表1 所示。0.4%H2O2氧化膠質(zhì)較未氧化膠質(zhì)的H/C 和O/C 物質(zhì)的量之比(n)變化較小,而4.0%H2O2氧化膠質(zhì)的n(O/C)明顯提高。

    表1 不同氧化程度膠質(zhì)的元素分析

    不同氧化程度膠質(zhì)的紅外光譜如圖1所示。膠質(zhì)在2922、2851 cm-1處的吸收峰為飽和烷基—CH的伸縮振動(dòng)、—CH2的對(duì)稱和反對(duì)稱伸縮振動(dòng);1459、1372 cm-1處的對(duì)稱和反對(duì)稱的彎曲振動(dòng)歸屬于膠質(zhì)分子側(cè)鏈中的脂肪基團(tuán);3683 cm-1處的吸收峰為醇酚的—OH 基團(tuán)。結(jié)合上述元素分析結(jié)果,未氧化膠質(zhì)和0.4%H2O2氧化膠質(zhì)的O含量較低,說(shuō)明含有少量的—OH等含氧官能團(tuán);而4.0%H2O2氧化膠質(zhì)的O含量顯著升高,說(shuō)明4.0%H2O2會(huì)將膠質(zhì)中的—OH氧化成—COOH,這不僅提高了膠質(zhì)分子的極性,增強(qiáng)其界面活性,還會(huì)使膠質(zhì)分子間以氫鍵的形式聚集[16],同時(shí)膠質(zhì)分子會(huì)與水分子形成氫鍵,增大油水界面膜強(qiáng)度[17-18]。因此,氧化膠質(zhì)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)难趸潭?,否則會(huì)增強(qiáng)乳狀液的穩(wěn)定性,不利于破乳的進(jìn)行。

    圖1 不同氧化程度膠質(zhì)的紅外光譜

    由圖2 可見,不同氧化程度膠質(zhì)的核磁共振1H-NMR 譜圖主要分為芳香烴、飽和烴和環(huán)烷烴的吸收區(qū)。不同氧化程度膠質(zhì)分子中均含有稠環(huán)芳烴、甲基、亞甲基和次甲基等官能團(tuán)。6.0~9.0 處的吸收峰代表芳烴上的氫(HA);6.0~7.2 處的吸收峰代表單環(huán)芳烴上的氫(HAr,mono);7.2~9.0處的吸收峰代表稠環(huán)芳烴上的氫(HAr,poly);3.4~5.0處的吸收峰代表與苯環(huán)α位連接(除甲基外)的外烷烴和環(huán)烷烴上的氫();1.9~3.4處的吸收峰代表苯環(huán)α位甲基上的氫();1.0~1.9 處的吸收峰代表與芳香環(huán)β位相連的—CH2—或—CH—基團(tuán)上的氫();0.5~1.0處的吸收峰代表芳香環(huán)γ位和更遠(yuǎn)位置烷烴上的氫()[19]。

    圖2 不同氧化程度膠質(zhì)的1H-NMR譜圖

    表2 不同氧化程度膠質(zhì)中各類氫的含量(%)及結(jié)構(gòu)參數(shù)值

    通過(guò)對(duì)膠質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究,構(gòu)建不同氧化程度膠質(zhì)分子結(jié)構(gòu)式,如圖3所示。0.4%H2O2氧化膠質(zhì)的芳香度增大,這可能是由于膠質(zhì)分子中的環(huán)烷烴發(fā)生脫氫反應(yīng)生成芳香結(jié)構(gòu)[20],使分子對(duì)稱性增強(qiáng),從而降低分子的極性。而隨著氧化程度的加強(qiáng),膠質(zhì)分子會(huì)產(chǎn)生大量的—COOH 等極性官能團(tuán),一方面使分子極性再次增大,另一方面使膠質(zhì)分子間的聚集更加緊密,同時(shí)與水分子形成氫鍵[21],增強(qiáng)油水界面膜強(qiáng)度,從而增強(qiáng)乳狀液穩(wěn)定性。

    圖3 不同氧化程度膠質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)片段

    不同氧化程度膠質(zhì)在水滴外部可能的分布情況如圖4所示。與未氧化膠質(zhì)相比,0.4%H2O2氧化膠質(zhì)在水滴外部的包裹程度低,使水滴更容易實(shí)現(xiàn)聚并;而4.0% H2O2氧化膠質(zhì)在水滴外部的包裹程度進(jìn)一步提高,說(shuō)明氧化程度的控制對(duì)于乳狀液的穩(wěn)定性尤為重要。綜上所述,0.4%H2O2溶液對(duì)致密油中的膠質(zhì)成分進(jìn)行氧化處理,可以降低致密油乳狀液的穩(wěn)定性,從而降低破乳難度。

    圖4 W/O乳狀液中水滴外部膠質(zhì)分子可能的聚集狀態(tài)

    2.3 W/O乳液分散狀態(tài)分析

    不同膠質(zhì)含量和含不同氧化程度膠質(zhì)(膠質(zhì)含量20%)的致密油乳狀液中水滴的分散情況如圖5所示。6組致密油乳狀液均為W/O型。隨著致密油中膠質(zhì)含量的升高,油中水滴尺寸變小且數(shù)量變多,表明水滴的聚集程度變差,乳狀液的穩(wěn)定性增強(qiáng),可見膠質(zhì)能增大水滴在油中的分散程度[22]。當(dāng)含有0.4%H2O2氧化膠質(zhì)時(shí),油中水滴尺寸變大且數(shù)量變少,說(shuō)明用輕度氧化膠質(zhì)可提高油中水滴的聚集程度,降低乳狀液的穩(wěn)定性;當(dāng)含有4.0%H2O2(重度)氧化膠質(zhì)時(shí),油中水滴尺寸變小,數(shù)量變多,水滴分散程度增大,乳狀液穩(wěn)定性增強(qiáng),不利于破乳的進(jìn)行。

    圖5 致密油乳狀液的顯微圖像

    2.4 致密油-水界面性質(zhì)分析

    2.4.1 接觸角

    油水接觸角越大,水滴越趨于球形,油水界面勢(shì)能越低,乳狀液穩(wěn)定性越強(qiáng)。通過(guò)接觸角的變化,可以有效地分析膠質(zhì)分子在油水界面上的吸附,從而更好地了解膠質(zhì)分子對(duì)致密油乳狀液穩(wěn)定性的作用機(jī)理[23]。不同膠質(zhì)含量致密油及含不同氧化程度膠質(zhì)致密油的接觸角如表3所示。致密油中膠質(zhì)含量增大,接觸角隨之增大,油水界面勢(shì)能降低,說(shuō)明致密油乳狀液穩(wěn)定性增加,即膠質(zhì)可以增強(qiáng)致密油乳狀液的穩(wěn)定性。用0.4%H2O2氧化膠質(zhì)后,致密油的接觸角減小,油水界面勢(shì)能增大,乳狀液的穩(wěn)定性降低;用4.0%H2O2氧化膠質(zhì)后,致密油的接觸角增大,油水界面勢(shì)能降低,乳狀液的穩(wěn)定性增加。由此可知,輕度氧化膠質(zhì)可降低致密油乳狀液的穩(wěn)定性。

    表3 不同膠質(zhì)含量致密油及含不同氧化程度膠質(zhì)致密油與水的接觸角和界面張力

    2.4.2 界面張力

    致密油乳狀液的穩(wěn)定性可以通過(guò)油水界面張力來(lái)分析,油水界面張力越低,乳狀液穩(wěn)定性越強(qiáng)[24]。不同膠質(zhì)含量致密油及含不同氧化程度膠質(zhì)致密油的油水界面張力如表3所示。隨著致密油中膠質(zhì)含量的增加,其與水的界面張力減小,說(shuō)明膠質(zhì)含量越高,乳狀液穩(wěn)定性越強(qiáng)。重度氧化膠質(zhì)會(huì)大幅降低致密油與水的界面張力,不利于致密油乳狀液穩(wěn)定性的降低;而輕度氧化膠質(zhì)可以增大致密油與水的界面張力,有效降低致密油乳狀液的穩(wěn)定性,降低破乳難度。

    2.5 致密油組分和乳狀液黏度分析

    黏度是影響油水乳狀液穩(wěn)定性的重要因素,黏度越大,油中水滴的下落和碰撞速率越低,乳狀液穩(wěn)定性越強(qiáng)。致密油、致密油中提取的膠質(zhì)和輕質(zhì)油的黏溫曲線如圖6所示。膠質(zhì)的黏度大于致密油的黏度,而提取出的輕組分黏度遠(yuǎn)低于膠質(zhì)和致密油,可見膠質(zhì)是增大致密油黏度的重要因素。60 ℃下不同膠質(zhì)含量致密油乳狀液的黏度如圖7所示。隨著膠質(zhì)含量的增加,致密油乳狀液的黏度增大。在60 ℃下,當(dāng)剪切速率為10 s-1、膠質(zhì)含量為5%時(shí),致密油乳狀液的黏度為0.058 Pa·s;而膠質(zhì)含量為20%時(shí),致密油乳狀液的黏度為0.107 Pa·s,并且此時(shí)致密油乳狀液的黏度隨剪切速率的升高變化緩慢,可見膠質(zhì)不僅能提高乳狀液的黏度,還能提高乳狀液的抗剪切能力。

    圖6 致密油、膠質(zhì)和輕質(zhì)油的黏溫曲線

    圖7 不同膠質(zhì)含量致密油乳狀液的黏度

    不同氧化程度膠質(zhì)的黏溫曲線如圖8所示。重度氧化會(huì)增大膠質(zhì)的黏度,不利于降低致密油乳狀液的穩(wěn)定性。輕度氧化可降低膠質(zhì)的黏度,有利于降低致密油乳狀液的穩(wěn)定性。不同氧化程度膠質(zhì)致密油乳狀液的黏度如圖9所示。在60 ℃條件下,當(dāng)剪切速率為10 s-1時(shí),重度氧化、輕度氧化和未氧化膠質(zhì)的黏度分別為0.135、0.035和0.107 Pa·s。此外,重度氧化膠質(zhì)致密油乳狀液的黏度隨剪切速率的提高變化較緩,說(shuō)明其抗剪切能力更強(qiáng)。由此可知,重度氧化膠質(zhì)會(huì)增強(qiáng)致密油乳狀液的穩(wěn)定性;輕度氧化膠質(zhì)可以降低其致密油乳狀液的黏度,減小水滴沉降阻力,提高水滴沉降和聚結(jié)速率,從而降低乳狀液的穩(wěn)定性。

    圖8 不同氧化程度膠質(zhì)的黏溫曲線

    圖9 不同氧化程度膠質(zhì)致密油乳狀液的黏度

    2.6 乳狀液界面流變學(xué)參數(shù)分析

    乳狀液水滴聚并之前,需要打開水滴外部的界面膜,因此界面膜的強(qiáng)度決定了水滴的結(jié)合程度[25]。利用界面流變學(xué)參數(shù)可以判定油水乳狀液的界面膜強(qiáng)度。儲(chǔ)能模量又稱彈性模量,反映界面膜的彈性。該值越高,達(dá)到一定彈性變形所需的應(yīng)力越大,即界面膜的剛性越大,界面膜破裂越困難[26]。損耗模量又稱黏性模量,反映界面膜變形時(shí)的黏度損失。損耗模量與界面黏度成正比,也可以反映乳狀液的界面膜強(qiáng)度,損耗模量越大,油水界面膜強(qiáng)度越大[27]。

    不同膠質(zhì)含量致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量和損耗模量如圖10所示。隨著膠質(zhì)含量的增大,致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量和損耗模量均增大,說(shuō)明油水界面膜強(qiáng)度隨膠質(zhì)含量的提高而增大。在60 ℃下,當(dāng)剪切速率為100 s-1、膠質(zhì)含量為5%時(shí),致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量和損耗模量分別為2.071、2.588 Pa;而膠質(zhì)含量為20%時(shí),致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量和損耗模量分別增至4.042、4.570 Pa。由此可知,膠質(zhì)是增大致密油乳狀液界面膜強(qiáng)度的重要因素。

    圖10 不同膠質(zhì)含量致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量(a)和損耗模量(b)

    不同氧化程度膠質(zhì)致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量和損耗模量如圖11 所示。重度氧化膠質(zhì)會(huì)使致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量和損耗模量增大,油水界面膜強(qiáng)度增加,乳狀液穩(wěn)定性增強(qiáng)。在60 ℃條件下,當(dāng)剪切速率為100 s-1時(shí),重度氧化、輕度氧化和未氧化膠質(zhì)的儲(chǔ)能模量分別為4.217、2.760、4.042 Pa。而輕度氧化膠質(zhì)可降低致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量和損耗模量,即降低油水界面膜強(qiáng)度,從而有效降低乳狀液穩(wěn)定性,有利于破乳的進(jìn)行。在60 ℃條件下,當(dāng)剪切速率為100 s-1時(shí),重度氧化、輕度氧化和未氧化膠質(zhì)的損耗模量分別為4.712、3.041、4.570 Pa。輕度氧化膠質(zhì)致密油乳狀液儲(chǔ)能模量降低了31.5%,損耗模量降低了33.5%。

    圖11 不同氧化程度膠質(zhì)致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量(a)和損耗模量(b)

    2.7 膠質(zhì)含量及氧化程度對(duì)破乳的影響

    膠質(zhì)和瀝青質(zhì)對(duì)油水乳狀液的穩(wěn)定性起重要作用,其自身具有一定的表面活性,且膠質(zhì)可以通過(guò)溶劑化作用改善瀝青質(zhì)的分散狀態(tài),使瀝青質(zhì)更均勻地附著在油水界面膜外部,增強(qiáng)乳狀液的穩(wěn)定性[9-13]。由于吉木薩爾致密油中的瀝青質(zhì)含量較低,其對(duì)致密油乳狀液破乳的影響可以忽略不計(jì)。膠質(zhì)含量為5%、10%、15、20%的致密油在60 ℃恒溫水浴條件下破乳60 min 的脫水率分別為85%、80%、60%、50%。致密油的脫水率隨膠質(zhì)含量的升高明顯降低,5%膠質(zhì)含量致密油60 min脫水率可達(dá)85%,且油水界面平齊,而20%膠質(zhì)含量致密油60 min 脫水率僅為50%,且油水界面不平齊,可見膠質(zhì)含量是影響致密油乳狀液破乳的關(guān)鍵因素。

    為降低膠質(zhì)的乳化性能,對(duì)其進(jìn)行了不同程度的氧化。重度氧化、輕度氧化、未氧化膠質(zhì)致密油在60 ℃恒溫水浴條件下破乳60 min的脫水率分別為25%、85%、50%。輕度氧化膠質(zhì)可提高破乳效果,且油水界面非常平齊;而重度氧化膠質(zhì)反而降低了致密油脫水率,且油水界面不平齊。由此可知,通過(guò)調(diào)控氧化程度可有效降低膠質(zhì)的乳化性能。

    2.8 氧化預(yù)處理對(duì)破乳的促進(jìn)作用

    為提高致密油乳狀液的脫水率,對(duì)其破乳溫度進(jìn)行了優(yōu)化。由圖12(a)可知,致密油乳狀液的脫水率隨溫度的升高而提高,因此選擇80 ℃為吉木薩爾致密油的破乳溫度。用0.4%H2O2氧化膠質(zhì)可以降低膠質(zhì)分子極性,從而降低其界面活性。為了提高破乳效率,本實(shí)驗(yàn)先用0.4%H2O2氧化致密油乳狀液,以降低致密油中膠質(zhì)的乳化性能,然后再加入破乳劑進(jìn)行破乳。由圖12(b)可知,用0.4%H2O2對(duì)致密油乳狀液輕度氧化后,其破乳效率顯著提高,在80 ℃下的脫水率增至82.2%,且90 min 即可達(dá)到破乳平衡,可為以后的工業(yè)應(yīng)用提供參考。

    圖12 溫度(a)和氧化劑(b)對(duì)脫水率的影響

    3 結(jié)論

    通過(guò)分析吉木薩爾致密油的組分,發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)含量(16.93%)高為其破乳難度大的主要原因。吉木薩爾致密油黏度較大,且隨溫度的升高而降低,適宜的破乳溫度為80 ℃。通過(guò)對(duì)膠質(zhì)氧化程度的調(diào)控,可以降低致密油乳狀液的穩(wěn)定性。用0.4%和4.0%的H2O2溶液對(duì)提取出的膠質(zhì)進(jìn)行不同程度的氧化,當(dāng)以0.4%H2O2對(duì)膠質(zhì)進(jìn)行輕度氧化時(shí),其芳香度由14.95%提高到17.03%,從而降低膠質(zhì)極性和界面活性;致密油與水的接觸角由100.01°降至82.54°,界面張力由4.09 mN/m增至6.00 mN/m。在60 ℃條件下,當(dāng)剪切速率為100 s-1時(shí),致密油乳狀液的儲(chǔ)能模量降低了31.5%,損耗模量降低了33.5%,有效降低了破乳難度。對(duì)吉木薩爾致密油采出液進(jìn)行輕度氧化預(yù)處理,再用200 mg/L現(xiàn)場(chǎng)用破乳劑在80 ℃破乳90 min,可將致密油脫水率由65.0%提高到82.2%。

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