专利名称：油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法
技术领域：
本发明涉及乳化剂乳化性能评价方法，特别是涉及油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法。
背景技术：
乳化剂的乳化性能包括乳化力和乳化稳定性。乳化力是指乳化相中油含量占被乳化的油的总量的百分比。在现有的技术中，乳化力的测定均采用比色法，如GB/T6367-2008《表面活性剂乳化力的测定比色法》，其原理为乳化剂与具有颜色的油类，以一定的比例进行充分混合后，加到水中，经过振荡，形成乳化液；静置分层后，用溶剂萃取乳化层中的油，测定萃取液的光密度值；从工作曲线找到对应的乳化油量，从而计算出乳化力的大小。但该标准是针对日化用表面活性剂的乳化性能的，推荐使用的油类为船用内燃机燃料油，分析水推荐使用的是蒸馏水，而不是油田地层模拟水，与真正使用状态下的原油和地层水有较大的性能差别，用该方法测定油田用乳化剂缺少针对性和实用性，所测乳化力有一定的偏差，在实际使用时还需要进一步调整。在 GB3776. 3-83《农药乳化剂乳化性能测定方法》中分散时间的测定，其是将一定量的乳油滴入定量的标准硬水中，测定搅拌成均相所需时间；该方法仅限于农药乳油乳化力的测定。乳化稳定性是指乳化相静置后，油水出现分离情况。而乳化稳定性在现有的所有标准中均采用目测划分等级的方式，为定性评价方法，没有定量的数据来表征，而目测方式具有很大的人为因素，不同人的判定误差非常大。且各实验方法和对稳定性的提法均不十分一致，乳液的制备方法也多种多样(多用机械高速搅拌法)。乳化力和乳化稳定性属于乳化剂的两个不同性能，两个评价指标不完全趋向一致。乳化力强，乳化剂的使用量小；而乳化稳定性能好，能较长时间保持乳化状态。但在实际的使用中，需同时考虑这两个指标的性能，该两项性能强的话，认为乳化剂的乳化性能好。但在现有技术中未见将乳化力和乳化稳定性这两项指标综合起来考虑评价乳化剂性能的综合评价测试方法。
发明内容
本发明的主要目的在于针对上述现有技术中的不足及缺陷，提供一种油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法，该方法通过定量的方式测定乳化剂的乳化力和乳化稳定性，对乳化剂的综合性能进行综合评定。本发明提供了一种油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法，该方法主要包括分别测定乳化力与乳化稳定性，然后进行乳化性能的综合指数评定。根据本发明的具体实施方案，本发明提供的油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法包括如下步骤乳化力的测定乳化剂与原油混合，再与油田地层模拟水混合，经过振荡，形成乳化液，静置分层后，用溶剂萃取乳化层中的油，测定萃取液的光密度值，根据标准曲线找到对应的乳化油量，从而计算出乳化力的大�。詅；表示，乳化力大小指标f；计算公式为fe =(乳化层中的含油量/被乳化油总量)X 100% ；乳化稳定性的测定向原油、油田地层模拟水的混合液中加入乳化剂，经乳化机乳化后，将乳液于地层温度下静置保温，测量乳液的分水率，分水率以Sw来表示，乳化稳定性指标Ste的计算公式为ste = I-Sw ；根据乳化力大小指标与乳化稳定性指标，计算油田用乳化剂的乳化性能的综合指数Ii,进行乳化性能的综合评定，sei计算公式为礼=VZ^。根据本发明的具体实施方案，本发明的油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法中，所述乳化力的测定步骤中原油可根据需要先经脱水、脱气处理，或是制备成基准油后再与乳化剂混合。所述脱水、脱气处理按照所属领域的常规操作进行即可。根据本发明的具体实施方案，本发明的油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法中，所述乳化力的测定步骤中的溶剂为石油醚，沸程60 90°C。根据本发明的具体实施方案，本发明的油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法中，所述乳化力的测定步骤中的标准曲线的绘制包括如下步骤原油用石油醚稀释至不同浓度(优选是稀释至浓度为Omg/L到300mg/L)，利用紫外可见分光光度计扫描其波长，选取波长较短的波峰对应的波长作为最佳波长，以最佳波长下的光密度值与已知油含量绘制标准曲线。根据本发明的具体实施方案，本发明的油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法中，所述乳化力的测定步骤中，乳化剂用油田地层模拟水配制成质量浓度10%的乳化剂水溶液，所述原油与乳化剂水溶液的质量比为1 1。作为更具体的优选方案，乳化剂与原油混合，再与油田地层模拟水混合，经过振荡后，形成的乳化液中乳化剂质量浓度为 0. 05%。根据本发明的具体实施方案，所述乳化力的测定步骤中，可取IOmL乳化层乳液进行萃取，萃取时加入的溶剂分3 5次萃�。腿∫鹤芰慷ㄈ葜�50mL或进一步用溶剂稀释至萃取液中的油含量300mg/L以下。具体实施时，萃取时加入的溶剂量可为50mL左右，分 3 5次萃�。腿∫鹤芰慷ㄈ葜�50mL ；如果萃取液中的油含量高于300mg/L，可用溶剂再稀释至300mg/L以下，然后用光度法分析。根据本发明的优选具体实施方案，本发明的油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法中，所述乳化稳定性的测定步骤中的油水质量比为2 8，乳化剂在其中的质量浓度为0. 3wt%,乳化机乳化时的速度为约1. 8 2. Orm/min (40档)，乳化时间为Ih0本发明定义了乳化稳定性的定量测定方法，通过在相同时间间隔下的乳液的分水率3￥来定量测定不同乳化剂的稳定性能Ste ；本发明还对乳化力f；测定方法进行了改进；本发明将乳化力与乳化稳定性两者测定的数据进行综合评定，定义了一个新的乳化综合指数 Sei (Emulsification strength index)，用于评价油田用乳化剂的乳化性能的综合指标。乳化综合指数ki、乳化力f；和乳化稳定性Ste关系如下Sei = JfeXStef；(Emulsifying，乳化力指标)是指乳化相中萃取出油的量与被乳化油的总量的百分比；Ste (Emulsion stability，乳化稳定性指标)是指乳化相静置后，油水出现分离情况；本发明中，根据一定量乳化剂使油水充分乳化后稳定存在时间的长短，用一定时间内乳液的分水率(Sw)来反映油水出现分离情况，一定时间内分水率越高说明稳定性越差。乳化稳定性指标用Ste表示，Ste = 1_SW。本发明中，所述乳化性能的综合指数Sei越大，乳化剂综合乳化性能越好。本发明的有益效果本发明对乳化剂的乳化力和乳化稳定性给出了定量的测定方法，同时创造性提出了乳化综合指数 ^，上述测定方法及乳化综合指数的测定对于油田开采用乳化剂的选用有直接的指导意义。本发明的方法适用于油田驱油剂(乳化剂)乳化性能的评价和筛�。ü康姆绞蕉匀榛恋淖酆闲阅芙凶酆掀蓝ǎ腋梅椒虻タ凸郏馗葱院茫蟛钚。� 具有很好的可操作性和实用性。
图1克拉玛依油不同波长的吸光度值光谱扫描曲线；图2辽河油不同波长的吸光度值光谱扫描曲线；图3吉林油不同波长的吸光度值光谱扫描曲线；图4克拉玛依油在226nm下吸光度随浓度变化曲线；图5克拉玛依油在255nm下吸光度随浓度变化曲线；图6辽河油在236nm下吸光度随浓度变化曲线；图7辽河油在^lnm下吸光度随浓度变化曲线；图8吉林油在224nm下吸光度随浓度变化曲线；图9吉林油在256nm下吸光度随浓度变化曲线。
具体实施例方式以下通过具体实施例详细说明本发明技术方案的实施和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。1、乳化力的测定11基准油的制备取40mL原油(分别以克拉玛依油、辽河油、吉林油的原油为样品进行实验)于分液漏斗中，加入160 200mL石油醚(以原油全部溶解为宜)，加入30mL 1 1盐酸(调 !1=2左右)。充分振荡并放气，静置约2小时分层(若未分层，补加5mL盐酸振摇几下)， 收集上层萃取液于锥形瓶中，加入适量无水硫酸钠(加到不再结块为止)，加塞后放置2小时以上脱水。然后用定性滤纸过滤上层萃取液，滤液收集于蒸馏瓶中，蒸馏回收大部分石油醚，蒸馏温度95 士 5°C，将剩余少量萃取液转入蒸发皿中，在95 士 5°C的恒温水浴上将其蒸发近干后，趁热转入称量瓶中，放入95士5°C烘箱中烘到恒重。即得到基准油。将其放入干燥器中待用。1.2标准曲线的绘制1. 2. 1选定最佳吸收波长方法用紫外分光光度计，配制浓度为50mg/L、100mg/L、150mg/L 200mg/L、 250mg/L、300mg/L(用石油醚稀释基准油)的油样，扫描其在不同波长下的吸光度值，可得
5到六条曲线，然后将六条曲线放在一张图上就可以找到波峰所对应的波长。图1、图2、图3是对不同油田的原油(克拉玛依油、辽河油、吉林油)的测定结果。结论可见每种油都有两个波峰，一个在230nm左右，另一个在^Onm左右，可根据标准曲线和“强度大、干扰小”的原则选取最佳波长。1.2. 2绘制标准曲线测定标准曲线时，油用石油醚稀释，配制浓度为50mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/ L、250mg/L、300mg/L的基准油溶液，在最佳波长下测其吸光度值并绘制标准曲线，标准曲线见图4、图5、图6、图7、图8、图9。1. 3乳化力测定为了便于测量，需使乳化萃取液中油的浓度尽可能小于300mg/L(如果萃取液中油浓度高于300mg/L，可将萃取液用萃取溶剂稀释后检测)。评价乳化力用乳化剂浓度为0. 05%。即取基准油10g，乳化剂(活性剂)水溶液 IOg(乳化剂质量浓度10%)，所述原油与乳化剂水溶液的质量比为1 1。搅拌均勻后，取 0. 5g混合液置于30 40mL的模拟水中，稀释至50mL，在分液漏斗中震荡后放出乳化液(此时的乳化剂在乳化液中浓度为0. 05% )，取其中IOmL乳化液，用50mL石油醚分次萃取。用光度计测定萃取液中的油含量，然后计算出乳化力值。实施例1 乳化力测定的重现性验证分别在3只分液漏斗中加入模拟地层水25mL，然后分别加入新配置的乳化剂与油混合物0. 5g，再加模拟地层水至50mL。振荡200次后，垂直置于支架上，静置30s放下乳化层溶液40mL于烧杯中，搅拌均勻后，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�。看屋腿∏靶杓尤鸬�100次。按上述方法用相同浓度的石油磺酸盐(YRPQ乳化吉林油，进行三组{YRPS(l)组、 YRPS (2)组、YRPS (3)组}实验，其结果见表1。表1重复试验误差分析
权利要求
1.油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法，该方法包括步骤乳化力的测定乳化剂与原油混合，再与油田地层模拟水混合，经过振荡，形成乳化液， 静置分层后，用溶剂萃取乳化层中的油，测定萃取液的光密度值，根据标准曲线找到对应的乳化油量，从而计算出乳化力的大�。詅;表示，乳化力大小指标f;计算公式为fe=(乳化层中的含油量/被乳化油总量)X100% ；乳化稳定性的测定向原油、油田地层模拟水的混合液中加入乳化剂，经乳化机乳化后，将乳液于地层温度下静置保温，测量乳液的分水率，分水率以Sw来表示，乳化稳定性指标Ste的计算公式为ste = I-Sw ；根据乳化力大小指标与乳化稳定性指标，计算油田用乳化剂的乳化性能的综合指数 ^^，进行乳化性能的综合评定，sei计算公式为。
2.根据权利要求1所述的定量评价方法，其中，所述乳化力的测定步骤中，原油经脱气脱水或制备成基准油再与乳化剂混合。
3.根据权利要求1所述的定量评价方法，其中，所述乳化力的测定步骤中，所述溶剂为石油醚，沸程60 90°C。
4.根据权利要求1所述的定量评价方法，其中，所述乳化力的测定步骤中，所述标准曲线是按照以下方法绘制的原油用石油醚稀释至不同浓度，利用紫外可见分光光度计分别扫描各浓度溶液在不同波长下的吸光度，选取波长较短的波峰对应的波长作为最佳波长，在最佳波长下绘制标准曲线。
5.根据权利要求4所述的定量评价方法，其中，在绘制所述标准曲线时，是将原油用石油醚稀释至浓度为Omg/L到300mg/L。
6.根据权利要求1所述的定量评价方法，其中，所述乳化力的测定步骤中，乳化剂用油田地层模拟水配制成质量浓度10%的乳化剂水溶液，所述原油与乳化剂水溶液的质量比为 1 1 ；所述乳化液中乳化剂质量浓度为0.05%。
7.根据权利要求1或6所述的定量评价方法，其中，所述乳化力的测定步骤中，取IOmL 乳化层乳液进行萃�。腿∈奔尤氲娜芗练�3 5次萃�。腿∫鹤芰慷ㄈ葜�50mL或进一步用溶剂稀释至萃取液中的油含量300mg/L以下。
8.根据权利要求1所述的定量评价方法，其中，所述乳化稳定性的测定步骤中，所述原油、油田地层模拟水的混合液中油水质量比为2 8，乳化剂在混合液中的质量含量为 0. 3%，乳化机乳化时的速度为1. 8 2. Om/min，乳化时间为lh。
9.根据权利要求1所述的定量评价方法，其中，所述乳化性能的综合指数Sei越大，乳化剂综合乳化性能越好。
10.根据权利要求1所述的定量评价方法，其中，所述原油取自克拉玛依油田、辽河油田或吉林油田。
全文摘要
本发明提供了一种油田用乳化剂综合乳化性能的定量评价方法，该方法包括如下步骤分别测定乳化力与乳化稳定性，然后进行乳化性能的综合指数评定。本发明通过测定在相同时间间隔下的乳液的分水率Sw来定量测定不同乳化剂的稳定性能Ste，同时对乳化力fe测定方法进行了改进，将两者测定的数据进行综合评定，得到定量的乳化性能综合指数本发明的方法通过定量的方式对乳化剂的综合性能进行综合评定，简单客观，重复性好。
文档编号G01N21/33GK102200503SQ20111006955
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者刘化龙, 张翼, 朱友益, 武劼, 王德虎, 袁红 申请人:中国石油天然气股份有限公司
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