專(zhuān)利名稱(chēng)：油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乳化劑乳化性能評(píng)價(jià)方法，特別是涉及油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
乳化劑的乳化性能包括乳化力和乳化穩(wěn)定性。乳化力是指乳化相中油含量占被乳化的油的總量的百分比。在現(xiàn)有的技術(shù)中，乳化力的測(cè)定均采用比色法，如GB/T6367-2008《表面活性劑乳化力的測(cè)定比色法》，其原理為乳化劑與具有顏色的油類(lèi)，以一定的比例進(jìn)行充分混合后，加到水中，經(jīng)過(guò)振蕩，形成乳化液；靜置分層后，用溶劑萃取乳化層中的油，測(cè)定萃取液的光密度值；從工作曲線找到對(duì)應(yīng)的乳化油量，從而計(jì)算出乳化力的大小。但該標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)日化用表面活性劑的乳化性能的，推薦使用的油類(lèi)為船用內(nèi)燃機(jī)燃料油，分析水推薦使用的是蒸餾水，而不是油田地層模擬水，與真正使用狀態(tài)下的原油和地層水有較大的性能差別，用該方法測(cè)定油田用乳化劑缺少針對(duì)性和實(shí)用性，所測(cè)乳化力有一定的偏差，在實(shí)際使用時(shí)還需要進(jìn)一步調(diào)整。在 GB3776. 3-83《農(nóng)藥乳化劑乳化性能測(cè)定方法》中分散時(shí)間的測(cè)定，其是將一定量的乳油滴入定量的標(biāo)準(zhǔn)硬水中，測(cè)定攪拌成均相所需時(shí)間；該方法僅限于農(nóng)藥乳油乳化力的測(cè)定。乳化穩(wěn)定性是指乳化相靜置后，油水出現(xiàn)分離情況。而乳化穩(wěn)定性在現(xiàn)有的所有標(biāo)準(zhǔn)中均采用目測(cè)劃分等級(jí)的方式，為定性評(píng)價(jià)方法，沒(méi)有定量的數(shù)據(jù)來(lái)表征，而目測(cè)方式具有很大的人為因素，不同人的判定誤差非常大。且各實(shí)驗(yàn)方法和對(duì)穩(wěn)定性的提法均不十分一致，乳液的制備方法也多種多樣(多用機(jī)械高速攪拌法)。乳化力和乳化穩(wěn)定性屬于乳化劑的兩個(gè)不同性能，兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)不完全趨向一致。乳化力強(qiáng)，乳化劑的使用量??；而乳化穩(wěn)定性能好，能較長(zhǎng)時(shí)間保持乳化狀態(tài)。但在實(shí)際的使用中，需同時(shí)考慮這兩個(gè)指標(biāo)的性能，該兩項(xiàng)性能強(qiáng)的話，認(rèn)為乳化劑的乳化性能好。但在現(xiàn)有技術(shù)中未見(jiàn)將乳化力和乳化穩(wěn)定性這兩項(xiàng)指標(biāo)綜合起來(lái)考慮評(píng)價(jià)乳化劑性能的綜合評(píng)價(jià)測(cè)試方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足及缺陷，提供一種油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法，該方法通過(guò)定量的方式測(cè)定乳化劑的乳化力和乳化穩(wěn)定性，對(duì)乳化劑的綜合性能進(jìn)行綜合評(píng)定。本發(fā)明提供了一種油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法，該方法主要包括分別測(cè)定乳化力與乳化穩(wěn)定性，然后進(jìn)行乳化性能的綜合指數(shù)評(píng)定。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明提供的油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法包括如下步驟乳化力的測(cè)定乳化劑與原油混合，再與油田地層模擬水混合，經(jīng)過(guò)振蕩，形成乳化液，靜置分層后，用溶劑萃取乳化層中的油，測(cè)定萃取液的光密度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線找到對(duì)應(yīng)的乳化油量，從而計(jì)算出乳化力的大小，以f；表示，乳化力大小指標(biāo)f；計(jì)算公式為fe =(乳化層中的含油量/被乳化油總量)X 100% ；乳化穩(wěn)定性的測(cè)定向原油、油田地層模擬水的混合液中加入乳化劑，經(jīng)乳化機(jī)乳化后，將乳液于地層溫度下靜置保溫，測(cè)量乳液的分水率，分水率以Sw來(lái)表示，乳化穩(wěn)定性指標(biāo)Ste的計(jì)算公式為ste = I-Sw ；根據(jù)乳化力大小指標(biāo)與乳化穩(wěn)定性指標(biāo)，計(jì)算油田用乳化劑的乳化性能的綜合指數(shù)Ii,進(jìn)行乳化性能的綜合評(píng)定，sei計(jì)算公式為禮=VZ^。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法中，所述乳化力的測(cè)定步驟中原油可根據(jù)需要先經(jīng)脫水、脫氣處理，或是制備成基準(zhǔn)油后再與乳化劑混合。所述脫水、脫氣處理按照所屬領(lǐng)域的常規(guī)操作進(jìn)行即可。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法中，所述乳化力的測(cè)定步驟中的溶劑為石油醚，沸程60 90°C。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法中，所述乳化力的測(cè)定步驟中的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制包括如下步驟原油用石油醚稀釋至不同濃度(優(yōu)選是稀釋至濃度為Omg/L到300mg/L)，利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)掃描其波長(zhǎng)，選取波長(zhǎng)較短的波峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)作為最佳波長(zhǎng)，以最佳波長(zhǎng)下的光密度值與已知油含量繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法中，所述乳化力的測(cè)定步驟中，乳化劑用油田地層模擬水配制成質(zhì)量濃度10%的乳化劑水溶液，所述原油與乳化劑水溶液的質(zhì)量比為1 1。作為更具體的優(yōu)選方案，乳化劑與原油混合，再與油田地層模擬水混合，經(jīng)過(guò)振蕩后，形成的乳化液中乳化劑質(zhì)量濃度為 0. 05%。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，所述乳化力的測(cè)定步驟中，可取IOmL乳化層乳液進(jìn)行萃取，萃取時(shí)加入的溶劑分3 5次萃取，萃取液總量定容至50mL或進(jìn)一步用溶劑稀釋至萃取液中的油含量300mg/L以下。具體實(shí)施時(shí)，萃取時(shí)加入的溶劑量可為50mL左右，分 3 5次萃取，萃取液總量定容至50mL ；如果萃取液中的油含量高于300mg/L，可用溶劑再稀釋至300mg/L以下，然后用光度法分析。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案，本發(fā)明的油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法中，所述乳化穩(wěn)定性的測(cè)定步驟中的油水質(zhì)量比為2 8，乳化劑在其中的質(zhì)量濃度為0. 3wt%,乳化機(jī)乳化時(shí)的速度為約1. 8 2. Orm/min (40檔)，乳化時(shí)間為Ih0本發(fā)明定義了乳化穩(wěn)定性的定量測(cè)定方法，通過(guò)在相同時(shí)間間隔下的乳液的分水率3￥來(lái)定量測(cè)定不同乳化劑的穩(wěn)定性能Ste ；本發(fā)明還對(duì)乳化力f；測(cè)定方法進(jìn)行了改進(jìn)；本發(fā)明將乳化力與乳化穩(wěn)定性?xún)烧邷y(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)定，定義了一個(gè)新的乳化綜合指數(shù) Sei (Emulsification strength index)，用于評(píng)價(jià)油田用乳化劑的乳化性能的綜合指標(biāo)。乳化綜合指數(shù)ki、乳化力f；和乳化穩(wěn)定性Ste關(guān)系如下Sei = JfeXStef；(Emulsifying，乳化力指標(biāo))是指乳化相中萃取出油的量與被乳化油的總量的百分比；Ste (Emulsion stability，乳化穩(wěn)定性指標(biāo))是指乳化相靜置后，油水出現(xiàn)分離情況；本發(fā)明中，根據(jù)一定量乳化劑使油水充分乳化后穩(wěn)定存在時(shí)間的長(zhǎng)短，用一定時(shí)間內(nèi)乳液的分水率(Sw)來(lái)反映油水出現(xiàn)分離情況，一定時(shí)間內(nèi)分水率越高說(shuō)明穩(wěn)定性越差。乳化穩(wěn)定性指標(biāo)用Ste表示，Ste = 1_SW。本發(fā)明中，所述乳化性能的綜合指數(shù)Sei越大，乳化劑綜合乳化性能越好。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明對(duì)乳化劑的乳化力和乳化穩(wěn)定性給出了定量的測(cè)定方法，同時(shí)創(chuàng)造性提出了乳化綜合指數(shù) ^，上述測(cè)定方法及乳化綜合指數(shù)的測(cè)定對(duì)于油田開(kāi)采用乳化劑的選用有直接的指導(dǎo)意義。本發(fā)明的方法適用于油田驅(qū)油劑(乳化劑)乳化性能的評(píng)價(jià)和篩選，通過(guò)定量的方式對(duì)乳化劑的綜合性能進(jìn)行綜合評(píng)定，且該方法簡(jiǎn)單客觀，重復(fù)性好，誤差小， 具有很好的可操作性和實(shí)用性。


圖1克拉瑪依油不同波長(zhǎng)的吸光度值光譜掃描曲線；圖2遼河油不同波長(zhǎng)的吸光度值光譜掃描曲線；圖3吉林油不同波長(zhǎng)的吸光度值光譜掃描曲線；圖4克拉瑪依油在226nm下吸光度隨濃度變化曲線；圖5克拉瑪依油在255nm下吸光度隨濃度變化曲線；圖6遼河油在236nm下吸光度隨濃度變化曲線；圖7遼河油在^lnm下吸光度隨濃度變化曲線；圖8吉林油在224nm下吸光度隨濃度變化曲線；圖9吉林油在256nm下吸光度隨濃度變化曲線。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，不作為對(duì)本案可實(shí)施范圍的限定。1、乳化力的測(cè)定11基準(zhǔn)油的制備取40mL原油(分別以克拉瑪依油、遼河油、吉林油的原油為樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn))于分液漏斗中，加入160 200mL石油醚(以原油全部溶解為宜)，加入30mL 1 1鹽酸(調(diào) !1=2左右)。充分振蕩并放氣，靜置約2小時(shí)分層(若未分層，補(bǔ)加5mL鹽酸振搖幾下)， 收集上層萃取液于錐形瓶中，加入適量無(wú)水硫酸鈉(加到不再結(jié)塊為止)，加塞后放置2小時(shí)以上脫水。然后用定性濾紙過(guò)濾上層萃取液，濾液收集于蒸餾瓶中，蒸餾回收大部分石油醚，蒸餾溫度95 士 5°C，將剩余少量萃取液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，在95 士 5°C的恒溫水浴上將其蒸發(fā)近干后，趁熱轉(zhuǎn)入稱(chēng)量瓶中，放入95士5°C烘箱中烘到恒重。即得到基準(zhǔn)油。將其放入干燥器中待用。1.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制1. 2. 1選定最佳吸收波長(zhǎng)方法用紫外分光光度計(jì)，配制濃度為50mg/L、100mg/L、150mg/L 200mg/L、 250mg/L、300mg/L(用石油醚稀釋基準(zhǔn)油)的油樣，掃描其在不同波長(zhǎng)下的吸光度值，可得
5到六條曲線，然后將六條曲線放在一張圖上就可以找到波峰所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。圖1、圖2、圖3是對(duì)不同油田的原油(克拉瑪依油、遼河油、吉林油)的測(cè)定結(jié)果。結(jié)論可見(jiàn)每種油都有兩個(gè)波峰，一個(gè)在230nm左右，另一個(gè)在^Onm左右，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線和“強(qiáng)度大、干擾小”的原則選取最佳波長(zhǎng)。1.2. 2繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)，油用石油醚稀釋?zhuān)渲茲舛葹?0mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/ L、250mg/L、300mg/L的基準(zhǔn)油溶液，在最佳波長(zhǎng)下測(cè)其吸光度值并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9。1. 3乳化力測(cè)定為了便于測(cè)量，需使乳化萃取液中油的濃度盡可能小于300mg/L(如果萃取液中油濃度高于300mg/L，可將萃取液用萃取溶劑稀釋后檢測(cè))。評(píng)價(jià)乳化力用乳化劑濃度為0. 05%。即取基準(zhǔn)油10g，乳化劑(活性劑)水溶液 IOg(乳化劑質(zhì)量濃度10%)，所述原油與乳化劑水溶液的質(zhì)量比為1 1。攪拌均勻后，取 0. 5g混合液置于30 40mL的模擬水中，稀釋至50mL，在分液漏斗中震蕩后放出乳化液(此時(shí)的乳化劑在乳化液中濃度為0. 05% )，取其中IOmL乳化液，用50mL石油醚分次萃取。用光度計(jì)測(cè)定萃取液中的油含量，然后計(jì)算出乳化力值。實(shí)施例1 乳化力測(cè)定的重現(xiàn)性驗(yàn)證分別在3只分液漏斗中加入模擬地層水25mL，然后分別加入新配置的乳化劑與油混合物0. 5g，再加模擬地層水至50mL。振蕩200次后，垂直置于支架上，靜置30s放下乳化層溶液40mL于燒杯中，攪拌均勻后，用移液管吸取10mL，移入另一分液漏斗中，用石油醚 50mL分3 5次萃取，每次萃取前需加塞震蕩100次。按上述方法用相同濃度的石油磺酸鹽(YRPQ乳化吉林油，進(jìn)行三組{YRPS(l)組、 YRPS (2)組、YRPS (3)組}實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表1。表1重復(fù)試驗(yàn)誤差分析
權(quán)利要求
1.油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法，該方法包括步驟乳化力的測(cè)定乳化劑與原油混合，再與油田地層模擬水混合，經(jīng)過(guò)振蕩，形成乳化液， 靜置分層后，用溶劑萃取乳化層中的油，測(cè)定萃取液的光密度值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線找到對(duì)應(yīng)的乳化油量，從而計(jì)算出乳化力的大小，以f;表示，乳化力大小指標(biāo)f;計(jì)算公式為fe=(乳化層中的含油量/被乳化油總量)X100% ；乳化穩(wěn)定性的測(cè)定向原油、油田地層模擬水的混合液中加入乳化劑，經(jīng)乳化機(jī)乳化后，將乳液于地層溫度下靜置保溫，測(cè)量乳液的分水率，分水率以Sw來(lái)表示，乳化穩(wěn)定性指標(biāo)Ste的計(jì)算公式為ste = I-Sw ；根據(jù)乳化力大小指標(biāo)與乳化穩(wěn)定性指標(biāo)，計(jì)算油田用乳化劑的乳化性能的綜合指數(shù) ^^，進(jìn)行乳化性能的綜合評(píng)定，sei計(jì)算公式為。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，所述乳化力的測(cè)定步驟中，原油經(jīng)脫氣脫水或制備成基準(zhǔn)油再與乳化劑混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，所述乳化力的測(cè)定步驟中，所述溶劑為石油醚，沸程60 90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，所述乳化力的測(cè)定步驟中，所述標(biāo)準(zhǔn)曲線是按照以下方法繪制的原油用石油醚稀釋至不同濃度，利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)分別掃描各濃度溶液在不同波長(zhǎng)下的吸光度，選取波長(zhǎng)較短的波峰對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)作為最佳波長(zhǎng)，在最佳波長(zhǎng)下繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，在繪制所述標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)，是將原油用石油醚稀釋至濃度為Omg/L到300mg/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，所述乳化力的測(cè)定步驟中，乳化劑用油田地層模擬水配制成質(zhì)量濃度10%的乳化劑水溶液，所述原油與乳化劑水溶液的質(zhì)量比為 1 1 ；所述乳化液中乳化劑質(zhì)量濃度為0.05%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，所述乳化力的測(cè)定步驟中，取IOmL 乳化層乳液進(jìn)行萃取，萃取時(shí)加入的溶劑分3 5次萃取，萃取液總量定容至50mL或進(jìn)一步用溶劑稀釋至萃取液中的油含量300mg/L以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，所述乳化穩(wěn)定性的測(cè)定步驟中，所述原油、油田地層模擬水的混合液中油水質(zhì)量比為2 8，乳化劑在混合液中的質(zhì)量含量為 0. 3%，乳化機(jī)乳化時(shí)的速度為1. 8 2. Om/min，乳化時(shí)間為lh。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，所述乳化性能的綜合指數(shù)Sei越大，乳化劑綜合乳化性能越好。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定量評(píng)價(jià)方法，其中，所述原油取自克拉瑪依油田、遼河油田或吉林油田。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油田用乳化劑綜合乳化性能的定量評(píng)價(jià)方法，該方法包括如下步驟分別測(cè)定乳化力與乳化穩(wěn)定性，然后進(jìn)行乳化性能的綜合指數(shù)評(píng)定。本發(fā)明通過(guò)測(cè)定在相同時(shí)間間隔下的乳液的分水率Sw來(lái)定量測(cè)定不同乳化劑的穩(wěn)定性能Ste，同時(shí)對(duì)乳化力fe測(cè)定方法進(jìn)行了改進(jìn)，將兩者測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)定，得到定量的乳化性能綜合指數(shù)本發(fā)明的方法通過(guò)定量的方式對(duì)乳化劑的綜合性能進(jìn)行綜合評(píng)定，簡(jiǎn)單客觀，重復(fù)性好。
文檔編號(hào)G01N21/33GK102200503SQ20111006955
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者劉化龍, 張翼, 朱友益, 武劼, 王德虎, 袁紅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司