聚碳酸醚酯类破乳剂为油田破乳剂的研发提供新的思路

      油田开发过程中，为有效动用地下可采储量和延长油田经济开发周期，聚合物驱、三元复合驱及中相微乳液驱等化学驱油技术在油田大规模应用凹。然而，随着化学驱油技术的广泛应用，在大幅度提高原油采收率的同时，也给采出液处理带来了诸多挑战。采出液中各种化学剂浓度增加，导致采出液的乳化稳定性增加。另外，受前端油井压裂、管道清垢、老化油回收等措施影响，采出液中含有大量的无机固体颗粒、增产工艺用油田化学剂、沥青质等组分，导致其机械杂质含量高、结垢、油水乳化严重，增加破乳难度。

     为保障油水高效分离，目前油田一方面加大破乳剂用量或优化破乳剂结构及配方，提高一段油水分离效果，降低二段放水含油量；另一方面加大电脱系统放水量，将难处理的过渡层排至污水罐。然而，随着电脱系统放水量增加，导致原油产量损失的同时加重了下游污水站的处理难度，因此，研制高效安全的破乳剂是保证油水分离效果的必要措施。目前，油田用于油水分离的破乳剂以聚醚类为主，其主要原料为环氧乙烷和环氧丙烷，环氧乙烷是极其危险的可燃气体，是一种致癌物，闭口杯法闪点为-29℃，爆炸下限为3%，爆炸上限为100%；环氧丙烷是可燃液体，是可疑人类致癌物，其闭口杯法闪点为-37℃，爆炸下限为2.3%，爆炸上限为36.0%。生产过程中存在火灾、爆炸及中毒等多重安全风险，因此对环氧乙烷与环氧丙烷的储存与使用过程中的安全控制是保障安全生产的重点，这也为聚醚类破乳剂的生产和应用带来了挑战。研发新型的非聚醚破乳剂成为该领域亟待解决的关键技术问题。碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯具有较高的反应活性，易发生开环聚合，且均非危险化学品，其存储和使用过程安全性较高，可替代环氧乙烷和环氧丙烷用于非聚醚类破乳剂的制备。且研究发现，在破乳剂分子中引入酯基以增加强电负性的氧原子可以提高破乳剂分子的形成氢键能力，破坏油水界面原有的氢键相互作用，实现油水的高效破乳。碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯开环聚合后，通过控制反应条件可保留大量的碳酸酯基，使分子中富含强电负性的氧原子，提高分子形成氢键能力。因此选择碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯代替环氧乙烷、环氧丙烷合成聚碳酸醚酯类破乳剂，为油田破乳剂的研发提供新的思路。