稠油乳化降粘方法初探

刘景华

辽河石油职业技术学院（盘锦 114000）

稠油是指在油层温度下粘度大于 100MPa·s的脱气原油，但通常都在1Pa·s以上，是我国石油资源中的重要组成部分。稠油的突出特点是高粘度和高含水量，要想作为燃料使用，必须先降低粘度去除水分后方能使用。稠油降粘一直是困扰原油输送的难题，主要针对乳化降粘法进行了介绍。

1 乳状液概述

乳状液是指两种互不相溶(或不完全相溶)的液体。其中一种液体以不同大小液滴形式分散在另一相中，形成具有一定稳定性的非均匀体系。由于原油中含有天然乳化剂(胶质、沥青质等)，当原油含水之后，易形成W/O型乳状液，使原油粘度急骤增加。如果能设法将W/O型乳状液转变成O/W型乳状液，则乳状液的粘度将大幅度降低。

乳状液的性质不仅受内相浓度(油水比)、乳化剂种类、浓度等物理组成的影响，而且与热力条件、剪切条件及时间、无机盐等因素和物质有关，更复杂的是其组成状态不同。如内相颗粒大小及其分布不同也会使乳状液宏观性质发生变化。另外，各组分的化学组成及物理化学性质的影响也很大。

2 乳化降粘原理

乳化降粘就是添加一种表面活性剂或利用稠油中所含有的有机酸与碱反应，生成表面活性剂，其活性大于原油中天然乳化剂的活性，使W/O型乳状液转变成O/W型乳状液，从而达到降粘的目的。

稠油乳化降粘液就是采用一定量的乳化降粘剂和矿化水配成活性水，按一定比例注入稠油中，使稠油、降粘剂和水充分混合，形成以稠油为分散相，水为连续相的O/W型乳状液，从而阻止了油滴的聚结。由于连续相水的粘度很低，在流动的过程中稠油间相互内摩擦变成水与水之间的内摩擦；稠油与管壁间的摩擦变为水与管壁间的摩擦，这样，就大大降低油管内流动的阻力，动力消耗减少。

3 稠油乳化降粘方法综述

目前稠油输送中常用的方法有加热法、掺稀油法、稠油改质降粘法及乳化降粘法等。乳化降粘法近年来受到普遍关注，用以达到减少动力消耗，降低系统压力，提高输送能力等目的。

乳化降粘法即采用乳化降粘剂的方法。其主要成分是表面活性剂，可用乳化降粘剂的表面活性剂主要有下列几类：

烷基酚聚氧乙烯醚(OP)、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、脂肪醇硫酸盐(AS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐(AES)、两段或三段的环氧丙烷环氧乙烷嵌段共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐。

此外，还有其它如脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪肽胺聚氧乙烯醚、石油磺酸盐、两性表面活性剂等。

原油乳化降粘剂多根据协同作用原理采用多元复配型配方，同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂，部分原油乳化降粘剂配方中除了表面活性剂以外还加入碱。加入碱的目的是使其与高酸值原油中的酸性物质如环烷酸反应生成表面活性剂，以降低外加表面活性剂的用量。

与离子型表面活性剂相比，非离子型表面活性剂具有抗盐性高、发泡性低和原油乳状液高下易发生油水分离的优点。

(1)Geminis表面活性剂又称双极性基表面活性剂或二聚体表面活性剂。与传统表面活性剂相比，Geminis表面活性剂由于联接基团紧密连接两亲分子，两亲分子紧密接触，而表现出很高的表面活性，因此，Geminis表面活性剂被认为是最有可能成为21世纪的新型表面活性剂。

(2)羧酸盐型乳化降粘剂

羧酸盐是一类重要的表面活性剂。原油中一般都含有一定量的天然羧酸，遇碱皂化后能形成羧酸盐，这种羧酸盐能大幅度降低油水界面张力。当界面张力足够低时，可使稠油由 W／O型变为O／W型，这样的稠油加碱水就能乳化。经现场应用证明，稠油中天然羧酸含量越多，越容易实现碱液乳化。乳化降粘性能不仅和乳化降粘剂的含量有关，而且和乳化降粘剂中羧酸盐的结构有关。

4 结语

综上所述，表面活性剂溶液与稠油接触使油水界面张力下降，形成水包油型乳状液，表面活性剂水溶液的湿润作用使液流流动阻力显著减少，由此达到乳化降粘的目的。另外，原油乳化降粘输送要求O/W型原油乳状液具有适度的稳定性和适当的工艺条件保证管输中稳定不发生分相或转型，最后到联合站或炼厂又能较容易破乳而实现最终油水分离。

[1]尉小明.稠油降粘方法概述.精细石油化工,2002(5).