化学驱采出液破乳剂应用进展
河南石油勘探局物资供销处 庞轲
作为增加油田可采储量和延长油田开发期的有效措施，化学驱技术已展示出其广阔的应用前景，其中碱-表面活
性剂-聚合物驱、泡沫复合驱、碱-聚合物驱和表面活性剂-聚合物驱已经进入矿藏试验阶段，而聚合物驱和胶态分散
凝胶(CDG)驱已经被投入工业应用。在显著增加原油产量和提高原油采收率的同时，化学驱替液中的驱油化学剂和其
与油藏矿物及油藏水的作用产物也给油田地面设施带来了采出液油水分离和采出水处理困难等问题。能否经济有效
地克服实施化学驱给地面采出液处理造成的困难，已成为化学驱技术推广应用的技术关键。
一、化学驱采出液处理中存在的主要问题
目前化学驱采出液游离水脱除和乳化原油脱水中存在的问题主要表现为:①油水乳化程度高，油水乳状液稳定性
强，三相分离器、游离水脱除器和脱水器处理能力下降，造成脱水后原油含水率超标和分离采出水含油量大幅度提
高；②破乳剂用量显著增大; ③采出液携砂量增大, 造成分离设备积砂量增大，流道淤积, 有效停留时间缩短, 电
脱水器内电场强度降低, 油水过渡层厚度增大；④乳化原油导电性增强，电脱水器运行电流大幅度上升，发生击穿
放电和电场破坏的频率加大；⑤碱-表面活性剂-聚合物驱采出液分离设备和加热设备结垢严重, 造成游离水脱除器
聚结填料流道淤积和电脱水器脱水电极间短路；⑥采出水处理过程中产生的污油量和污油中的机械杂质含量大幅度
增大，将其回掺到油井采出液中处理显著增大了采出液的处理难度，不仅造成分离采出水含油量和悬浮固体含量增
大，还造成电脱水器中油水过度层增厚、发生击穿放电和电场破坏的频率加大、绝缘部件烧损和脱后净化油水含量
超标。
二、性质和稳定机制
化学驱采出液与水驱采出液的主要性质差异包括：油水界面界面张力低，负电性强，界面弹性模量和界面粘度
大，界面膜强度高，油珠和水滴聚并困难；油水乳化程度高，油珠和水滴粒径小，油水分离速率低；含聚合物采出
液水相粘度大；碱-聚合物驱和碱-表面活性剂-聚合物驱采出液水相pH值和矿化度高，碳酸盐、硅铝酸盐等无机矿
物过饱和；机械杂质含量高, 造成部分油珠和水滴之间聚并困难，静置沉降过程中在油水层之间出现W/O型或O/W
型中间层；乳化原油导电性强；胶束-聚合物驱采出液相态复杂，除油相和水相外，还存中间相；疏水缔合聚合物驱
采出液水相中存在聚合物的三维结构，不利于油珠的聚集和聚并。
三、化学驱采出液处理药
针对化学驱采出液油水分离困难的问题，在采出液油水分离药剂方面开展了大量研究和试验工作，开发出适合
不同种类化学驱采出液的诸多种类的化学药剂，按化学药剂的主要成分构成可分为嵌段聚醚类破乳剂(非离子型和阳
离子型嵌段聚醚)和嵌段聚醚类破乳剂+辅助剂两大类。此外，还开发了具有双子结构的高界面活性阳离子型破乳剂、
生物破乳剂和氧化剂型破乳剂等。
研究发现破乳剂可显著降低聚合物驱采出液的界面张力，增大部分碱-表面活性剂-聚合物驱采出液的油水界面
张力 ，降低聚合物驱和碱-表面活性剂-聚合物驱采出液油水界面的负电性和界面剪切粘度，表明破乳剂对聚合物驱
和碱-表面活性剂-聚合物驱采出液的主要作用机制为破乳剂分子吸附在油水界面上顶替全部或部分驱油表面活性
剂、天然界面活性物质和碱与原油中天然物质反应生成的新生界面活性物质，降低油水界面的负电性，改善油水界
面的流变性，减弱了油珠和水滴之间聚集和聚并的障碍。
（1）聚合物驱采出液破乳剂 吴迪等针对大庆油田聚合物驱采出液和采出水研制了兼有油珠聚结、浮选除油和
原油脱水功能的非离子型反相破乳剂。进入大庆油田喇360联合站的水相pH和部分水解聚丙烯酰胺含量分别为7.96
和568mg/L的高含水率聚合物驱采出液中投加20mg/L上述非离子型除油剂，在45℃下经过1h静置沉降后的油相含
水率为2.88%，水相含油量为651mg/L。含油量为827mg/L的喇360联合站聚合物驱采出水中投加20mg/L上述非离
子型除油剂，经过6min诱导浮选后的含油量降低至24mg/L。根据上述非离子型反相破乳剂对O/W型聚合物驱采出
液和采出水都有良好分离效果的特点, 提出了将该药剂加药点设在采出液破乳之前, 采用沉降-浮选-过滤处理工艺
来解决聚合物驱采出水处理问题的方法。
（2）碱-聚合物驱采出液破乳剂 张群正等针对室内制备的W/O型模拟辽河油田兴28块碱-聚合物驱采出液，
合成出两个甲苯二异氰酸酯扩链的酚起始剂双嵌段聚醚型破乳剂，并筛选出该类破乳剂与阳离子苄基淀粉和阳离子
淀粉净水剂的复合物作为兴28块碱-聚合物驱采出液的破乳剂。含水率为24%，聚合物加量和碳酸钠加量分别为
100mg/L和2000mg/L的模拟碱-聚合物驱采出液中投加100mg/L聚醚型破乳剂和60mg/L阳离子苄基淀粉，在60℃下
经过90min静置沉降后的脱水率为95%，脱出游离水层澄清，油水界面齐整。
（3）表面活性剂-聚合物驱采出液破乳剂 Dreher等报道了针对马拉松石油公司219-R项目采用石油磺酸盐表面
活性剂的胶束-聚合物驱采出液中的W/O型微乳液研制的一种由烷氧基化酚醛树脂和胺复合而成的复合破乳剂，其中
的胺可显著提高石油磺酸盐在水相中的溶解度。在W/O型微乳液中掺入含破乳剂的淡水可将其中的石油磺酸盐萃取
到水相中，实现W/O型微乳液的有效破乳。含水率为86%以上的219-R项目胶束-聚合物驱采出液中投加上述复合破
乳剂并经过强烈搅拌后，可在24h静置沉降后实现油水分离，但油水相之间仍残留有富含表面活性剂的中间相。根
据破乳剂的评价结果，对已有的连续游离水脱除-电脱水工艺进行了改造，在游离水脱除罐和电脱水器前均增加了混
合器，油井来液中加入上述复合破乳剂后依次经过混合器、游离水脱除器（接收器）、加热电脱水器脱除游离水和油
水过渡层并加热至60℃～71℃后进入沉降脱水罐进行24h静置沉降，上层油相掺入10%～25%淡水和破乳剂后经过另
一台加热电脱水器脱水并加热后进入净化油储罐，经过进一步沉降后其水含量可降低到0.2%左右；游离水脱除罐、
加热电脱水器、沉降脱水罐和净化油储罐中放出的底水和油水过渡层进入排放水池；从各分离设备中放出的中间层
和从排放水池中回收的浮油集中到污油槽中，加入2% NaOH溶液、破乳剂和淡水后经过加热器进入沉降罐进行静置
处理，分离出的原油可达到外输指标。
四、建议
目前化学驱采出液处理中的难点一是分离采出水含油量和悬浮固体含量高, 造成后续采出水处理难度加大; 二
是采出水处理过程中产生的高机械杂质含量污油回收到采出液处理设施中常造成采出液油水分离效果的恶化和采出
液处理设施运行波动, 严重时甚至会造成电脱水器垮电场和脱水后原油的水含量超标; 三是具有界面活性的聚合物
等新型驱油剂的应用使采出液的性质更加复杂, 油水分离难度加大。针对上述问题，在化学驱采出液处理中应重视
以下几个关键问题：①强化现场各工艺阶段采出液成分、结构和油水乳状液稳定机制的研究，为采取有效的预防和
应对措施提供依据；②加强集输和采出水处理中应用的防/消泡剂、防垢剂、破乳剂和清水剂等各类药剂的整体优化，
在采出液处理药剂的研制和选型中充分照顾到后续的采出水处理，尽可能降低分离采出水的含油量和处理难度，减
少采出水处理过程中的药剂用量和污油产生量；③研制针对采出水处理过程中产生的污油的高效净化处理药剂、处
理工艺和设备，减轻或消除水处理设施回收污油对采出液处理的影响；④探索采用高界面活性非嵌段聚醚型破乳剂
处理化学驱采出液的可行性。目前应用化学驱的油田均为老油田，地面设施完备, 一些地区尚有过剩的处理能力，
如果能通过高效采出液处理药剂的研制和应用使化学驱采出液和采出水的处理难度大幅度下降，使现有采出液和采
出水处理设施可以接纳化学驱采出液和采出水，则可节约大量新建化学驱采出液和采出水处理设施的费用,显著改善
化学驱的经济性。