摘要
随着我国三次采油技术在油田生产的广泛应用，油田采出液高含水期到来，采出液破乳变得更加困难和复杂化，研究更高效节能的新型破乳剂成为提高油田生产效率的重要课题之一。本研究首先基于“一锅法”合成了一种超支化聚酰胺-胺（h-PAMAM）破乳剂，并采用响应面法对合成条件进行优化，并使用棕榈酰氯进行疏水改性并优化改性条件，最终得到改性的超支化聚酰胺-胺（CPAMAM）破乳剂。 以四乙烯五胺和丙烯酸甲酯为聚合单体合成了超支化聚酰胺-胺，首先预反应24h，生成两端分别为酯基和伯胺基的小分子预聚体，经过曲面响应法分析获得h-PAMAM的最佳合成条件为：反应物四乙烯五胺和丙烯酸甲酯的物质的量比值为1∶1，反应温度为135℃，反应时间为1h。用棕榈酰氯对合成的h-PAMAM进行改性，酰氯用量为h-PAMAM的胺值的1/6时，所合成的CPAMAM降低界面张力的能力最强。得到的改性超支化聚酰胺-胺，可降低煤油与水之间的界面张力至1.03mN/m。 使用十二烷基苯磺酸钠作为乳化剂，配制了煤油与水（3∶7）的模拟乳状液，采用单因素实验法评价了h-PAMAM与CPAMAM对水包油乳状液破乳的效果。分别考察了破乳剂添加量、破乳温度和沉降时间对乳状液破乳的影响规律：60℃时，破乳剂h-PAMAM与CPAMAM的添加量为120mg/L，破乳效率分别为94.96%和97.38%，破乳效率随着温度的升高而提高，CPAMAM的破乳效率最高可达到98.31%；破乳剂添加15min后，h-PAMAM和CPAMAM的破乳效率分别为92.75%和95.74%，具有快速破乳的效果。 采用冀东油田高5油藏采出的乳状液，评价h-PAMAM与CPAMAM的破乳性能，并与现场使用的聚醚型破乳剂PW-01进行了对比，在相同的破乳条件下，h-PAMAM和CPAMAM破乳效率更高且破乳速度更快。在破乳温度60℃，沉降时间40min条件下，h-PAMAM和CPAMAM破乳剂对原油乳状液的最高破乳效率在87%以上，而PW-01仅为75.48%。分析其破乳机理发现h-PAMAM与CPAMAM破乳剂能够更好的降低油水界面张力，超支化结构的分子中在油水界面内可占据更大的空间，从而限制油水界面膜的强度，同时超支化聚酰胺-胺的端胺基在溶液中产生阳离子可中和原油滴表面负电荷，两者的协同作用使油滴能够加速聚并分离。 超支化聚酰胺-胺是一种环保低毒的大分子聚合物，作为破乳剂时能够实现更少添加量、更快速破乳、高效低能耗且绿色环保，并且具有合成工艺简单，可操作性强，对人体和环境的影响较小，安全性高等优点，对提高油田采出液破乳效率有重要意义。
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