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聚合物驱已在渤海油田广泛使用,但由于采出液中驱油聚合物的存在,原油采出液稳定性被极大的提高,仅在破乳剂作用下,难以实现高效破乳,导致破乳脱出水中的含油量过高。为保证破乳剂仍在低药剂量下使用,故急需开发一种可与破乳剂复配,同时应用于多种乳状液(W/O、O/W)类型,实现高效、快速破乳的药剂,即反相破乳剂。为此,本文开展了一系列反相破乳剂的合成,并对其破乳性能进行了评价,主要工作如下:1、合成一种基于双酚A酚胺树脂为核,两个不同聚氧乙烯(PEO)嵌段比例(BPAEO10、BPAEO40)为支,末端季铵盐改性封端的多支状大分子反相破乳剂。通过正交试验对酚胺树脂最优合成工艺进行了研究。用核磁共振、红外光谱、羟值测定以及表面张力等手段对反相破乳剂结构和性质进行了表征。表面张力测定发现该反相破乳剂随季铵盐接枝量的增加,临界胶束浓度(crnc)增加,表面活性越高,通过对含油污水破乳评价发现其破乳性能越好,其中反相破乳剂B10C1660的脱油效率可达到97.8%。2、设计合成了以壬基酚(NP)为核的多支状聚酰胺,利用不同有机酸对其进行中和得到的有机铵盐型聚酰胺-胺反相破乳剂。用核磁共振、红外光谱以及元素分析等手段对反相破乳剂结构进行了表征。将有机铵盐型聚酰胺-胺反相破乳剂与实验室自制改性酚胺树脂破乳剂A复配,用于原油采出液的破乳研究;结果发现聚酰胺-胺NP-3加入污水中所形成的胶体稳定性最高,油水界面张力值最小,对应破乳性能最好。室内破乳评价发现经丁酸、己酸中和后的NP-3与破乳剂A(100mg/L)复配后,用量200mg/L,脱出水中油含量低至1843 mg/L,原油乳液脱水率达80%以上,已满足海上平台要求,且效果优于目前平台使用药剂CC351。3、设计合成了以改性纳米Si02为核,外部接枝亲水性单体的共聚物PNAD系列反相破乳剂并对比合成亲水性单体共聚物PAD系列反相破乳剂。通过核磁共振、红外光谱以及阳离子度对PNAD/PAD系列反相破乳剂进行了表征。将PNAD/PAD反相破乳剂与实验室自制改性酚胺树脂破乳剂A复配,用于原油采出液的破乳研究。结果表明由于两类聚合物结构的不同,PNAD系列反相破乳剂具有更高的电荷密度;与PNAD系列反相破乳剂相比PAD系列反相破乳剂所形成胶体体系稳定性较差、油絮体强度较高、恢复因子较低、界面张力较低。PNAD-3反相破乳剂(250 mg/L)与破乳剂A(100 mg/L)复配室内评价结果表明原油脱水率达到90%,水中油含量低至1472 mg/L,达到相同效果的PAD-1仅需150 mg/L的用量;药剂复配后使用效果明显优于两种药剂单独使用。4、选定PAD反相破乳剂进行了 10 L反应釜的放大,探索了分子量调节剂及复合引发剂对聚合工艺的影响。利用哈克流变仪及SEC-MALS对放大产品的粘度及分子量进行了测定,发现粘度及分子量随链转移剂加入量的增加而降低。选定反相破乳剂PAD-5,其用量70 mg/L与破乳剂A(100 mg/L)复配破乳,实验结果表明原油脱水率达到98%,水中含油量1687 mg/L,油中含水率12971.5 mg/L。