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随着经济的快速发展,现代工业对石油的需求量日益增加。目前易于开采的原油量越来越少,许多国家聚焦于储存量较高的稠油开发。因稠油黏度较大,含有较多沥青质、胶质等天然乳化剂,加之三次采油阶段,大量化学助剂的增加,使游离水与稠油充分混合形成了稳定乳状液,会给其炼制、加工、运输等过程带来危害,故而需进行破乳脱水。但稠油破乳过程中存在破乳剂溶解分散能力弱、升温破乳时能量消耗大及脱水困难等问题。因此,研发低温稠油高效破乳剂具有重要意义。鉴于此,本课题针对胜利油田陈庄稠油,选用无需调聚、耐高低温、可与石油烃类相容的苯基含氢硅油为主链,引入亲水亲油基团,设计并合成了两种有机硅破乳化学品,并对其破乳性能进行研究,主要内容如下:(1)以对甲苯磺酸为催化剂,对苯二酚为阻聚剂,丙烯酸(AA)与壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚(NPE-108)直接酯化合成丙烯酸壬基酚聚氧乙烯聚氧丙烯酯(NPEAA),使其作为聚硅氧烷稠油破乳剂中间体备用,用FTIR、1H NMR进行结构表征。探讨了反应时间、反应温度、n(AA):n(NPE-108)、催化剂用量、阻聚剂用量对酯化率的影响规律。在此基础上,采用响应面分析法对酯化反应的工艺参数进行优化,相比NPE-108,酯化后的NPEAA的表面活性增强。(2)以氯铂酸为催化剂,异丙醇为溶剂,NPEAA与烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基封端聚醚(AEPH)为原料,通过硅氢加成反应,对苯基含氢硅油改性,合成了含有亲水亲油基团的NAEPHS。以Si-H转化率和表面张力为指标,探讨不同因素对NAEPHS影响规律。利用正交试验确定最佳合成条件,用FTIR、1H NMR进行结构表征,确定了 n(NPEAA):n(AEPH)的最适宜配比。采用吊片法和荧光光谱仪测定其临界胶束质量浓度CMC为0.6 g/L,最低表面张力γcMc为26.08 mN/m。并对陈庄稠油进行了破乳性能研究,在NAEPHS浓度为0.6 g/L,破乳温度为45℃,破乳时间为1.5 h的条件下,脱水率达89.72%,水中含油量低至189.7 mg/L。(3)以氯铂酸为催化剂,甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和NPEAA作亲水亲油基团,通过硅氢加成反应,对苯基含氢硅油进行改性,得到多分支型结构的MAA-MMA-NPHS。以Si-H转化率和表面张力为指标,探讨了各主要因素对MAA-MMA-NPHS的影响规律,利用均匀设计试验对合成工艺参数进行优化。利用FTIR、1H NMR进行结构表征,测得其CMC为0.8 g/L,γcMC为26.17 mN/m。调整MAA-MMA-NPHS亲水亲油基团配比,并对陈庄稠油进行了破乳性能研究。在n(MAA):n(NPEAA):n(MAA)为8:2:2,破乳剂用量0.8 g/L,破乳温度50℃,破乳时间2 h时,脱水率达到86.67%,脱出水含油量低至153.9 mg/L。(4)以陈庄稠油乳状液(W/O)为破乳对象,对比了 NAEPHS、MA A-MMA-NPHS与三种市售AE2010、SP169、N81800破乳剂的破乳性能;利用Turbiscan Lab稳定性分析测试仪对破乳过程进行分析,NAEPHS、M AA-MMA-NPHS破乳效果均优于其他三种市售破乳剂;评价了 NAEPHS和MAA-MMA-NPHS破乳剂对陈庄稠油、甘肃省合水县宁138区井口原油、滨州原油以及马瑞原油的破乳效果;还探讨了 NAEPHS、MAA-MMA-NPH S破乳剂对陈庄稠油体系粘度和油水界面张力的影响;对微观破乳过程进行了分析;推断其破乳过程为顶替破乳机理。