以直链和支链结构的醇类 胺类以及稠环树脂为起始剂， 通过烷氧基化反应合成了一系列嵌段聚醚型破乳剂 针对新疆塔河油田原油， 讨论了聚醚破乳剂的起始剂类型 支化结构 起始剂含量 环氧乙烷与环氧丙烷质量比值［m( EO) /m( PO) ］以及嵌段结构和方式对其脱水效果的影响 结果表明， 针对新疆塔河油田原油， 合成的多分枝型聚醚破乳剂脱水效果较好; 聚醚破乳剂的起始剂质量比在0． 3% ～ 1． 5%， HLB 值在9． 5 ～ 11． 5， 破乳脱水效果较好; 末端为 PEO 嵌段的二嵌段聚醚破乳剂脱水速率快， 脱水率最高; 多嵌段结构聚醚破乳剂脱水速度较慢， 但分离出的水色清， 污水含油率低。

      破乳剂是在石油开采 集输和炼化过程中最重要的油田化学助剂之一， 随着油田开采的不断深入进行， 原油产出液破乳难度越来越大， 采出液处理成为了很多油田生产中的技术难题 由于原油组分复杂， 因产地不同而性质各异， 且破乳剂的性能对原油采出液具有一定的针对性， 这给高效破乳剂的研制带来了极大的难度我国自行研制生产 应用的破乳剂超过 200 个牌号， 但多数产品是复配产品， 单剂不多， 90 年代后对于新型破乳剂的研制缓慢， 对破乳剂结构与性能关系的研究报道也相对较少 目前应用较多的破乳剂是聚醚型的环氧嵌段共聚物， 其分子结构对原油
破乳剂的脱水性能起着决定性作用，本文对聚醚型原油破乳剂结构与性能关系进行了深入研究， 考察了起始剂类型 支化程度 起始剂含量 m( EO) /m( PO) 以及嵌段结构和方式对破乳剂破乳脱水效果的影响， 这对于开发针对三次采油
产出液的新型高效破乳剂的研制开发具有重要的指导意义。

    1 实验部分
1． 1 试剂与仪器
十八醇 丙二醇 氢氧化钾均为分析纯; 四乙烯五胺 多乙烯多胺 环氧乙烷( EO) 环氧丙烷( PO)均为化学纯; 酚醛树脂 酚胺树脂均为自制GSH- 5L 磁力高压反应釜; 7600 多功能水质分析仪; ESUN- 1 高速剪切乳化机; THZ- 82A 水浴恒温
振荡器
1． 2 聚醚破乳剂的制备
分别以十八醇 丙二醇 四乙烯五胺 多乙烯多胺和稠环酚醛树脂 酚胺树脂作为起始剂， 以 KOH为催化剂， 在 120 ～ 140 ℃ 0． 2 ～ 0． 4 MPa 条件下，与 PO 和 EO 进行聚合开环反应 2 ～ 10 h， 合成出了一系列不同起始剂类型 起始剂含量 m( EO) /m( PO) 值 嵌段结构和方式的聚醚破乳剂
1． 3 破乳剂的性能评测
采用石油天然气行业标准 SY/T 5281 2000 规定的评价方法， 用塔河油田产出液对已合成的破乳剂进行性能评测［3］ 破乳剂的使用浓度为 100 ～150 mg /L， 破乳实验温度为 65 ～ 70 ℃
2 结果与讨论
2． 1 起始剂分枝数对破乳性能的影响
以丙二醇 四乙烯五胺 多乙烯多胺作为起始剂， 合成了一系列具有不同分支结构的直链和支链型聚醚破乳剂， 破乳剂的脱水性能见表1

由表1 可知， 具有相同环氧聚醚链段结构的破乳剂， 随着聚醚破乳剂分子聚醚支链数的增多， 破乳剂的性能随之增强 破乳剂的破乳性能主要和破乳剂对油水界面膜的参与吸附能力以及破坏能力有着直接的关系 破乳剂参与吸附到油水界面， 与成膜物质形成更加松散且强度更低的混合界面膜， 加速了液滴破裂和油水的分离相对于直链型或少分支型聚醚破乳剂， 具有多聚醚支链结构的破乳剂在油水界面上参与形成的混合界面膜更加松散 强度更低; 直链型破乳剂在界面膜上排列相对有序紧密， 多支链结构破乳剂在油水界面膜上排列更加松散， 支链聚醚分子间作用能力
强分子间隙小， 对界面膜具备更强的破坏能力; 原油乳液中多分枝的分子结构对排液靠近的油水界面膜具有很好的桥架作用， 破乳剂分子上的支链加速了游离液滴的靠近聚集和界面膜的破裂
2． 2 起始剂类型对破乳性能的影响
以十八醇 丙二醇 四乙烯五胺 多乙烯多胺 酚醛树脂 酚胺树脂为起始剂， 相同的起始剂含量和聚醚链段比例， 合成了一系列直链和多分枝结构聚醚破乳剂， 对稠油的破乳效果见表2

由表2 可知， 以稠环酚类树脂为起始剂合成的多分枝结构聚醚破乳剂具有较好的性能， 脱水速率快， 脱水率高， 破乳效果较好 这种稠环多分枝的起始剂核心结构较多分枝的醇类 胺类具有一定的结构刚性， 分子在体相中更加舒展， 吸附在油水界面膜上， 形成混合界面膜更加松散， 对界面膜的破坏能力强。
同时， 以稠环酚树脂为起始剂合成的聚醚多分枝结构分子， 起始剂中稠环基团具备更强的疏水性，这种结构与原油中沥青质等表面活性物质的结构非常相近， 稠环核心基团在油水界面膜上乃至原油中都有很好的溶解扩散性， 破乳剂分子对油水界面膜具备更强的吸附和作用能力， 从而体现出脱水速度快 脱水率高的优势。

2． 3 起始剂质量比对性能的影响
根据破乳机理中的絮凝理论， 高分子量的破乳剂有利于在两个液滴界面膜排液过程中对液滴的絮凝和聚结， 有利于提高破乳剂分子对界面膜的作用能力， 加速界面膜的破裂和液滴的聚并 同时， 高分子量的聚醚破乳剂也具备更低的使用浓度， 破乳剂分子长链上众多极性点吸附在油水界面膜上， 较小分子破乳剂提高了对液滴界面膜的作用效率 聚醚破乳剂在合成过程中通过控制起始剂的质量比来控制破乳剂的平均分子量起始剂稠环树脂用量对破乳性能的影响见
图1

由图1 可知， 当起始剂质量比在0． 3% ～ 1． 5%范围内， 合成的破乳剂平均分子量较大， 破乳性能较好; 当起始剂质量比小于 0． 3% 时， 起始剂浓度太低， 聚醚产物主要是以环氧自聚物的直链聚醚为主，破乳剂有效分子较少， 产品破乳性能差; 而起始剂质量比大于1． 5%时， 破乳剂分子量快速下降， 破乳性能也随之下降明显
2． 4 环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段比例对破乳性能的影响
对于聚醚型破乳剂， 聚环氧乙烷嵌段( PEO) 增强破乳剂分子的亲水性， 聚环氧丙烷嵌段( PPO) 增加破乳剂的亲油性， PPO 和 PEO 的嵌段数量的不同， 直接影响其亲水亲油平衡值( HLB 值) 和表/界面活性， 而 HLB 值与破乳效果有直接的关系。

2． 5 不同嵌段结构和方式的破乳剂性能对比起始剂为稠环树脂 R ， m( EO) /m( PO) 值为1∶ 3， 嵌段结构和方式对塔河油田原油的脱水效果见表3

由表 3 可知， 在嵌段方式中， 末端为 PEO 嵌段的二嵌段聚醚破乳剂脱水性能最好; 随着嵌段数的增加， 聚醚破乳脱水速率随之下降， 嵌段方式对破乳性能的影响变小; 随着嵌段数的增加， 破乳脱水后水色更清， 水中含油更少; 无规共聚的聚醚破乳剂脱水速率最快， 但最终的脱水率相对较低
对于嵌段聚醚破乳剂来说， 破乳剂分子吸附到油水界面膜上部分替换成膜物质， 每条聚醚支链中的 PEO 链段伸入水相， 与 PEO 链段相接的 PPO 链段会少部分伸入水相， 部分平躺在近油相的油水界面膜上， 破乳剂分子参与形成松散的混合界面膜， 降低了界面膜的强度［8］ 对于二嵌段环氧聚醚破乳剂， 破乳剂分子界面呈单向吸附， 吸附面积小， 吸附速率快， 在破乳性能上表现脱水率高， 脱水速度较快; 多嵌段聚醚在界面膜上呈多段多向的弯曲波纹
状吸附， 形成的界面膜犹如一个 过滤网 ， 对液滴破裂时的细小油珠起到一定的过滤吸附作用 同时， 多嵌段结构的破乳剂吸附面积大， 扩散吸附速率慢， 形成界面混合膜较厚， 在性能上便体现出脱水速率慢， 破乳后污水含油低的特点。

3 结论
以直链和支链的醇类 胺类以及稠环树脂类为起始剂， 通过环氧基化反应， 制备了一系列不同起始剂类型 支化结构 起始剂含量 环氧乙烷与环氧丙烷质量比［ m( EO) /m( PO) ］ 以及聚醚嵌段结构和方式的聚醚型破乳剂 针对聚醚破乳剂分子结构对破乳性能的影响研究， 得到如下结论: 相对于相同聚醚链段结构的直链和支链型聚醚破乳剂， 具有多支链结构的聚醚破乳剂脱水性能和效果较好; 针对较稠原油， 以具备苯环刚性核心结构树脂为起始剂合成的高分枝聚醚破乳剂脱水效果较好; 聚醚破乳剂的起始剂质量比在一定范围内越低， 聚醚平均分子量就越大， 破乳性能越好; 聚醚破乳剂的HLB 值在9． 5 ～ 11． 5 之间， 破乳脱水效果较好;末端为 PEO 嵌段的二嵌段聚醚破乳剂脱水速率快，
脱水率高; 多嵌段结构聚醚破乳剂脱水速度较慢， 但分离出的水色清， 污水含油率低。