【摘要】：石油开采过程中为了提高原油采收率，聚合物驱油技术已在我国广泛应用。原油在开采过程中，不可避免的与水形成了油水乳状液，而原油收率在提高的同时，由于聚合物的存在，这种油水乳状液变得更加稳定了，现在的破乳剂也越来越难以满足现场的需求，因此破乳剂的更新换代也势在必行。此外，海上平台的处理空间狭小，对于破乳剂的更新换代需求更加迫切，因此需要研发一种脱水速度快、脱水效率高的破乳剂。本文针对海上聚合物驱原油，研究该原油破乳规律，开发出适合海上平台应用的破乳剂，为聚合物驱原油的破乳，特别是海上处理平台的破乳提供参考依据。

论文的研究内容主要分为以下部分:

(1)对破乳剂相关文献进行了归纳总结，分类叙述了当前破乳剂所取得的成果、各种破乳机理、聚合物驱采出液的特点，并重点对影响破乳效果的因素进行了梳理。

(2)基于双酚A酚胺树脂，合成了高度支化的BPA聚醚，通过核磁计算出的PO/EO比例与实际比例基本一致，说明破乳剂合成工艺方面是非常稳定的。聚集行为研究表明，疏水部分反作用于临界胶束浓度(cmc)，能够促进胶束的形成。多种混合无机盐在溶液中的存在，轻微的增加了cmc、降低了表面张力、提高了表面活性。温度的升高极大地降低了cmc、表面张力。说明升温有利于胶束形成，同时分子的热运动促使分子在表面上占有面积增加。

(3)以BPA聚醚为破乳剂研究表明，三、四嵌段类型脱水率低，无法满足海上平台破乳要求。二嵌段类型破乳剂则表现出了脱水率高、脱水速度快的特点，其中一个超过了现场所用的破乳剂。苯环在破乳过程中扮演了积极的角色，含有苯环的改性剂可以大幅度提高脱水率，并且改性剂中含苯环越多，脱水效果越好。瓶试法破乳与稳定性分析仪得出了相同的结论。

(4)采用创新性的工艺，合成了基于四酚基乙烷的聚醚破乳剂。研究了该聚醚的表面活性及温度、无机盐对胶束性质及形貌的影响。该破乳剂核心含有4个苯环，是BPA系列的2倍，由于支数较少，破乳剂效果依然不佳，说明支数对破乳影响比苯环要大。经过进一步改性后，脱水率有所改善，但是对于聚合物驱原油脱水率依然不理想。

(5)利用四酚基乙烷酚胺树脂合成了具有更高支数的TPEA系列聚醚。与少分支的聚醚相比，在降低表面张力效率与能力方面，高度支化的聚醚表现出效率有余，而能力不足。说明其效率随聚醚分支数增多、疏水核心碳原子数增多而增强，但是其能力却不是正比于分支数。无机盐对表面张力的影响，表现为浓度小于cmc时明显，超过cmc后几乎可以忽略。无论无机盐存在与否，升温都会明显的降低聚醚的表面张力和cmc，增加聚醚分子的表面活性。

(6)通过瓶试法对TPEA聚醚进行了破乳研究发现，该系列破乳剂的破乳能力更强，不仅优于现场破乳剂，也优于BPA系列破乳剂，同时也得出了该原油适合HLB在5左右的破乳剂。原油乳液的不稳定分析的脱水量的顺序与瓶试法相一致。显微镜观察发现，水滴的变大是通过对相近粒径之间的"并"和与小水滴的"吞"实现的。破乳后的分配系数表明，随着破乳进行，水相中破乳剂分子越来越多。当加入破乳剂的浓度低于200 mg·L-1时，最终油相中破乳剂的含量几乎可以被忽略。破乳剂在扩散过程中受到阻碍作用，会阻碍从油相向水相中的扩散，导致油相中破乳剂会随加入浓度的增加而增加。

(7)利用创新且成熟的工艺，合成了基于1，3，5-三(4-羟基苯基)苯的TPB-PPO-PEO新型嵌段聚醚，该聚醚的浊点和cmc与其亲油性、亲水性相关。无机盐通过盐析效应而降低浊点，降低能力与其离子价态有密切关系。该聚醚在水溶液中呈现出浓度引起的荧光猝灭，而在非极性正已烷溶剂中呈现出相反的荧光增强效应。说明，不同极性的溶剂可以调节聚醚的荧光性质。该聚醚对Fe3+具有选择性，无论端基是羟基的聚醚，还是端基是甲氧基的聚醚，都呈现出荧光猝灭性，证明起作用的是醚键。聚醚对Fe3+检测的灵敏程度与PPO、TPB含量相关。正庚烷/水的分配系数表明，聚醚依然大部分在水中，只是分配系数受浓度的影响与在原油的规律相反，说明与真实情况差距较大。该聚醚虽然具有大的共轭苯环，但是支数少，破乳表现不佳。