1 概述
      原油乳状液的破乳脱水脱盐是石油生产和加工过程中重要的环节之一。目前石油工业最常用的原油破乳方法是在原油中加入破乳剂。随着油田原油开采程度的不断加深，挖掘油田产能的增产措施使用频率也越来越高，油井采出液的组成及性质也在发生不断的变化。近年来随着原油开采进入中后期,原油中胶质、沥青质含量增加,使得原油乳状液更加稳定，加上采油技术的不断开发和应用,大量的表面活性剂用来驱油,使原油的组成变得更加复杂,油田采出的原油含水含盐量逐年增加，由一次采油阶段的油包水(W/O)乳状液逐渐转化为二次采油后期和三次采油阶段的水包油(O/W)乳状液,从而加大了原油破乳脱水的困难。各油田为了解决高含水原油破乳脱水、稠油破乳、脱出污水含油率高等难题,先后研究应用了各种类型的破乳剂产品，尤其是高分子破乳剂。在石油开采和集输用化学品中,破乳剂用量最大,所以它的研究应用引起了广泛的重视[1]。
      为了提高破乳效率，不断的研制新的破乳剂，现在已由原来的低分子破乳剂发展到高分子甚至超高分子破乳剂。高分子破乳剂具有破乳能力强、破乳速度快、用量比少，破乳温度低的优点，成为当今破乳剂发展的主要方向，丙烯酸改性破乳剂是一种超高分子破乳剂。超高分子量的破乳剂具有用量低，破乳效率高,对各种原油乳状液适应性广等特点[2]。
2实验部分
2.1主要试剂及药品
SLD2072（胜利化工集团）；丙烯酸（分析纯）；过氧化苯甲酰（分析纯）；盐酸（分析纯）；二甲苯（工业级）；石油醚（分析纯）；甲醇（分析纯）。
2.2主要仪器
三口烧瓶；四口烧瓶；分水器；冷凝管；电子恒速搅拌器；温度计；恒温水浴；电热套；DPY一Ⅱ型破乳剂及电脱水性能测定仪等。
2.3主要评价方法
2.3.1 瓶试法：将原油放入杯中并置于恒温水浴中，预热30min到原油完全融化，加入同体积的水用HTⅡ型自动混调器乳化均匀（井排油不用混水），用100mL具塞量筒数支，各取80mL原油乳状液，将药剂（浓度1%）0.8mL加入上述的具塞量筒，预热15分钟后将加完样的具塞量筒用手摇100次后，放入恒温水浴中沉降。120分钟后读取脱出水量，计算脱水率。原油脱水率=(1一脱水原油含水率／原油含水率)×100％。
2.3.2 电脱水： 将混调好体积百分比为50％的原油乳状液80mL加入到可加电场量筒中，同时将药剂（浓度1%）0.08mL加入上述的可加电场量筒中，放在DPY一Ⅱ型破乳剂及电脱水性能测定仪中预热30分钟后，取出用手摇100次，加电压200V脱水30分钟读出脱水量，并测定脱后原油的含水率。
2．3．3原油含水率测定：脱水原油含水检测按GB／8929—7988规定的蒸馏法进行。取5～8 g原油置于广口瓶中，再加入30 g左右的汽油作为携水剂，放入1～2粒小沸石，装上分水器、回流冷凝管，加热回流，待分水器中油相澄清透明时，读出分出水量，计算原油含水率。原油含水率=(分出水量／所取原油量)x100％ 。
3 结果与讨论
     实验研究反应物单体质量比（聚醚：丙烯酸）、引发剂用量、聚合反应的温度及时间、酯化反应的温度对产物破乳剂性能的影响，确定最佳合成工艺。
3．1 反应物单体质量比（聚醚：丙烯酸）对产物性能的影响
在装有分水器、温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入丙烯酸5g以及不同量的聚醚破乳剂2072，引发剂过氧化苯甲酰1g及溶剂二甲苯50mL,在80℃聚合8h;加入催化剂盐酸0.4g，在160℃酯化16h，蒸出产物水以及溶剂二甲苯反应结束。考察不同聚醚SLD2072的与丙烯酸的用量比对破乳剂效果的影响[3，4]，用瓶试法进行评价结果见图一。
图一 反应物单体质量比（聚醚：丙烯酸）对产物性能的影响
在酸性条件下，聚醚与丙烯酸进行酯化反应，为了酯化反应进行完全，酸应过量，提高酸的配比一方面可使最终产物的酸性增加，另一方面也可提高水溶性，有资料指出过量的酸有利于破乳剂中和原油乳状液中所带的正电荷，从而提高破乳剂性能。从图一中可以看出随着酸比例的增加，破乳剂的脱水效果也跟着增加[5]，在聚醚与丙烯酸的质量比为10：1时，破乳剂脱水效果达到最佳值。
3．2引发剂用量的产物性能的影响
       在装有分水器、温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入丙烯酸5g以及聚醚50g，引发剂过氧化苯甲酰及溶剂二甲苯50mL,在80℃聚合8h;加入催化剂盐酸0.4g，在160℃酯化16h，蒸出产物水以及溶剂二甲苯反应结束。考察不同的引发剂用量对破乳剂效果的影响，用瓶试法进行评价结果见图二。
图二 引发剂用量的产物性能的影响
从图二可以看出，引发剂用量对产物破乳性能有一定影响，随着引发剂用量的增加，产物原油脱水率先增大后减小。主要因为提高聚合体系引发剂的用量也就增加了体系中自由基的密度，必然会使聚合速率提高，产物转化率增大。但引发剂的用量对产物分子量有较大影响，引发剂用量少，产物分子量小；引发剂用量多，产物分子量大，分子量的大小对产物原油破乳脱水有较大影响[6]，所以本实验引发剂最佳用量为1g。
3.3 聚合温度对产物性能的影响
       在装有分水器、温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入丙烯酸5g以及聚醚50g，引发剂过氧化苯甲酰1g及溶剂二甲苯50mL,在不同温度下聚合8h;加入催化剂盐酸0.4g，在160℃酯化16h，蒸出产物水以及溶剂二甲苯反应结束。考察不同聚合反应温度对破乳剂效果的影响，用瓶试法进行评价结果见图三。
图三 聚合温度对产物性能的影响
    从图三可以看出，聚合温度对破乳剂性能有较大影响。随着聚合温度的升高，产物原油破乳脱水率先增大后减小。主要是因为提高聚合温度，加快聚合反应进行。由于引发剂的分解活化能对聚合反应总的活化能贡献很大，聚合温度的高低直接关系到引发剂活化分子的含量，提高聚合温度，可大大提高引发剂的活化分子数目，从而提高聚合体系中的自由基密度，加快聚合反应的进行。温度过高，自由基密度过大，产物分子量过低，原油破乳脱水率则下降。因此，最佳聚合温度为80℃。
3．4 聚合反应时间对产物性能的影响
         在装有分水器、温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入丙烯酸5g以及聚醚50g，引发剂过氧化苯甲酰1g及溶剂二甲苯50mL, 在80℃温度下聚合一定时间;加入催化剂盐酸0.4g，在160℃酯化16h，蒸出产物水以及溶剂二甲苯反应结束。考察不同聚合反应时间对破乳剂效果的影响，用瓶试法进行评价结果见图四。
图四 聚合反应时间对产物性能的影响
从图四可以看出，反应时间对产物破乳性能有一定的影响。随着反应时间的增加，原油脱水率先增加后降低。主要是因为，反应时间增加，产物转化率增加，产物分子量增大，原油脱水率增加。反应时间增加到一定程度，产物交联度增大，生成产物于原油扩散到油水界面难度增大，原油脱水率降低。由图四可见，最佳反应时间为8h。
3.5 酯化温度对产物性能的影响
在装有分水器、温度计、搅拌器的四口烧瓶中，加入丙烯酸5g以及聚醚50g，引发剂过氧化苯甲酰1g及溶剂二甲苯50mL, 在80℃温度下聚合8h;加入催化剂盐酸0.4g，在一定温度下酯化16h，蒸出产物水以及溶剂二甲苯反应结束。考察不同酯化温度对破乳剂效果的影响，用瓶试法进行评价结果见图五。

图五 酯化温度对产物性能的影响
     从图五中可以，酯化反应温度对产物破乳性能有一定的影响。随着反应温度的增加，原油脱水率先增加后降低。主要是因为，反应温度增加，酯化反应更快更完全，原油脱水率增加。但反应温度增加到一定程度，就可能存在酯化物水解及聚合物裂解的问题，因此最佳酯化反应温度为160℃。
酯化反应催化剂用量和反应时间对本实验影响不大，其主要作用是保证酯化反应进行完全，催化剂的用量是丙烯酸质量的5％左右或更多，酯化反应时间最好超过15小时。
4丙烯酸改性新产品的应用
实验用丙烯酸改性的新型破乳剂对辛三外输油、孤二外输油、孤三井排油进行评价，用瓶试法测定50℃下温度不同时间破乳剂的脱水率；加上电脱水方法测定脱后原油的含水量。同时应用未经改性的产品以及其他胜利油田常见的破乳剂对以上三种原油进行评价实验[7]，结果见下表。
表一 辛三外输油破乳脱水实验结果（55℃）
破乳剂不同时间（min）脱水率％油水界面脱出水色电脱水脱后含水量（ppm）
6090120
实验产品678795齐清50
SLD–2072294268有乳化层浑浊250
SLD–1002244059齐浑浊230
SLD–1003223654有乳化层浑浊430
SLD–3008356081有乳化层清300
SLD3010314570齐浑浊310
表二 孤二外输油破乳脱水实验结果（55℃）
破乳剂不同时间（min）脱水率％油水界面脱出水色电脱水脱后含水量（ppm）
6090120
实验产品527493齐清46
SLD–2072294569有乳化层浑浊301
SLD–1002243874有乳化层浑浊244
SLD–1003143661有乳化层浑浊450
SLD–3008433775有乳化层清333
SLD3010294563有乳化层浑浊303
表三 孤三井排油破乳脱水实验结果（50℃）
破乳剂不同时间（min）脱水率％油水界面脱出水色电脱水脱后含水量（ppm）
6090120
实验产品758590齐清68
SLD–2072425970有乳化层浑浊240
SLD–1002415760齐浑浊256
SLD–1003375157有乳化层浑浊434
SLD–3008517875有乳化层清444
SLD3010446868齐浑浊368
5 结论
（1） 确定了合成原油破乳剂的最佳工艺，即在单体质量比为破乳剂：丙烯酸为10：1，丙烯酸用量5g，引发剂用量1g, 聚合温度为80℃，聚合反应时间为8h,酯化温度为160℃。该工艺下破乳剂对辛三外输油、孤二外输油、孤三井排油均取得良好的破乳效果，脱水率分别为95﹪、93%及89%。相对原有破乳剂的效果有很大的改进。
（2）本实验提供了一种高效破乳剂的方案，所用药品普遍廉价，反应温度及时间则有待改善。