文献综述

文献综述

1 前言

1.1 油基钻屑的来源和特点

与水基钻井液相比，油基钻井液因具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损耗程度较小等多种优点，被广泛运用在各类钻井平台。近年来，随着页岩气等非常规气藏开发的不断的深入，油基钻井液的使用范围越来越广泛。（此外，水平井钻井是非常规天然气页岩气开发的关键技术之一，目前水平段钻井多采用油基钻井液。因此，油基钻井液）已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段（，并且还可以广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。使用油基钻井液或含油钻井液添加剂, 或在使用水基钻井液出现卡钻等钻井事故时，以及钻开油层时, 必然会产生大量的含油钻屑。）

油基钻井液配制过程中加入（油基钻屑和废弃油基钻井液中含有）大量基础油（主要是柴油或白油）、主辅乳化剂、亲油固体、金属离子和无机盐等，产生的油基钻屑和废液（并且由于石油开采过程中，会向钻井液中添加大量的表面活性剂及酸碱性物质，故油基钻屑的）组成非常复杂，性质异常稳定，资源化利用和无害化处理难度很大。 1.2 油基钻屑的危害

甚至还含有苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭味和毒性较大的物质。会产生带

有毒素的芳香烃，所含芳香烃的量越多，毒性越大。大量未经处理或处理不彻底的油

基钻屑已成为油田的沉重负担。我国西部油田，以及海上钻井平台，由于石油资源埋藏深度较深，钻井过程中多使用油基钻井液。因此，含油钻屑的量也随之增加。由于含油钻屑组成复杂，并且含油较多的化学污染物，如果不经过彻底的处理随意排放，势必将对生态环境会产生巨大的危害。

其中，陆上油基钻屑长期堆置会严重污染地下和地表水资源、对人类和地表生物的健康和生存造成威胁。海上钻井平台含油钻屑若不经处理就排放人海, 则会对海洋生态环境造成巨大危害，世界各国对油基钻屑和废液的排放都有严格控制标准[1]。

这些危害都会大自然和人类生存环境的造成极其严重的破坏，如果不加以制

止和挽救，那将会造成不可弥补的损失。海上钻井含油钻屑处理技术 1.3 含油钻屑排放的相关法律法规

随着时代的发展，对废弃油基钻屑随意排放给环境带来的危害和影响，已经引起世界各国环境保护组织、石油工业界及公众的普遍关注与重视。为了限制废弃油基钻屑的排放，世界许多石油生产国家纷纷制定相应的法律法规，严格限制含油钻屑的排放，减少废弃油基钻屑对环境的威胁。

国家 美国 加拿大 英国 挪威 中国 含油钻屑排放的相关法律法规 不允许排放含柴油钻屑，不允许排放游离油。 钻屑的含油量不得超过30%，还要提供钻井液添加剂的相关数据。 禁止含有重金属物质的钻井废弃物排放到海里。 只要通过生物毒性实验，所有类型的废弃钻屑都可以排放。 排放物的含油量应小于1% 从以上国家的法律法规可以看出，对废弃油基钻屑的排放标准要求的都非常高，因此对废弃油基钻屑进行处理是非常有必要的。废弃钻屑风险控制技术及研究

1.4含油钻屑国内外处理方法

为了适应环境保护法律法规的要求, 减少钻井废弃物对环境的污染, 国外各大石油公司纷纷研究和开发就地处理钻井废弃物新技术, 一些技术已用于现场, 一些技术正在开发中。

（1）注入环形空间或安全地层：将废钻井液及含油钻屑浆化后注人环形空间或安全地层是近年来国外十分重视的一项新技术, 美国阿莫科石油公司在墨西哥湾最先使用并推广了这项技术。它能够较好地解决废钻井液及含油钻屑的处理问题, 具有安全、就地处置等优点。采用该技术时, 必须慎重选择适宜地层, 进行适当的工艺设计与施工。一般将废弃钻井液及含油钻屑注入环形空间或安全地层, 处理费用较高。

（2）焚烧法：废油基钻井液及含油钻屑用焚烧法, 可降低其含油量, 这种方法曾在一些海上油田使用。焚烧法需要焚烧设备, 焚烧时会放出烟气污染大气, 且处理费用昂贵, 因此这项技术的使用受到限制。

（3）热处理法（蒸馏法）：阿莫科石油公司研制了一种就地处理含油钻屑新

方法, 这种方法是将含油钻屑装到柱形蒸馏器中, 旋转蒸馏器并在其外侧用燃料器加热, 含油钻屑在圆筒中翻滚, 直到大部分液体（油和水）蒸发后再进行冷凝收集, 钻屑含油量达到排放标准后直接排海。该方法处理费用较高, 据估算, 处理1口井的钻屑, 总费用约33万美元。

（4）钻屑清洗技术： 用海水或添加了表面活性剂的海水冲洗含油钻屑, 使含油钻屑的含油量降低, 以便达标排海, 但这种方法的除油效果有限, 并且会带来含油污水的处理问题。英国石油公司下属的化学公司研制出一种超级润湿清洗剂, 这种清洗剂不是溶剂也不是乳化剂, 而是一种置换剂, 能够润湿油污钻屑表面, 并把油置换出来。超级润湿清洗剂与油既不发生混合也不发生乳化, 在固液分离后的液相中, 油和清洗剂是两相分离的, 利用沉淀分离法可以很方便地收取位于下层的清洗剂, 以便循环使用。试验表明, 这种清洗剂的处理效果优于各种常用的化学清洗剂, 可以使含油钻屑的含油量20% 降低到5% 。

（5）离心分离法：将废油基钻井液或含油钻屑进行离心分离, 降低废油基钻井液或含油钻屑的含油量, 以便达标排海。经过离心分离处理后, 废油基钻井液或含油钻屑的含油量可从15%降低到3%。

（6）溶剂萃取法：利用对钻屑油分有极强溶解能力的各种溶剂, 达到含油钻屑脱油的目的, 使用的溶剂有二氯三氟乙烷等。

（7）生物处理法： 经驯化后的烃类降解菌能够有效地降解石油烃类。将废油基钻井液及含油钻屑与适量海水混合, 再加人无机营养, 在适宜的温度和pH值范围内, 并在充氧条件下进行生物处理。室内及现场试验表明, 生物处理技术能够有效地降解油类。英国石油公司和Appla BTS公司联合在英国的Warren 春季试验场进行含油钻屑生物处理试验, 它们用一种名叫Alpha Biosea 的微生物对受矿物油基泥浆污染的钻屑进行生物试验, 结果表明, 这种微生物在24h 内能够把钻屑中72.5%的油分吞食掉。含油钻屑生物处理法具有成本低、简便易行等优点, 当含油量较高时, 生物处理所需时间较长,。

若能够在生物处理之前, 采用物理或化学技术除去含油钻屑中大部分油类, 对剩余的油类采用生物处理法, 则会更加经济、简便和有效，并且可以达到“既资源化利用，有无害化处理”的目标。

综上所述, 全世界许多国家都十分重视含油钻屑对海洋环境的污染危害, 并

采取了法律及技术措施控制含油钻屑的污染危害。就含油钻屑排海限制标准而言, 目前最严格的是美国, 美国在大多数海域实行含油钻屑零排放(即禁止排放) 而最宽松的是加拿大, 其排海钻屑的含油量为30%以下(争取达到20%); 其他国家标准如英国、法国、荷兰、挪威等则居中, 对排海钻屑含油量的限制标准分别为15%、10%、5%、1%。

就总体发展趋势而言, 含油钻屑排放限制标准正在向更加严格的方向发展。与国外相比, 我国排海钻屑含油量的排放标准（即15%）偏宽, 但可以预见, 随着我国海洋石油工业的发展和新的海洋环境保护法规的颁布与实施, 排海钻屑含油量的排放限制标准必将向更为严格的方向发展,而含油钻屑排海限制标准的更加严格化,则会大力促进海上含油钻屑就地处理技术的大发展。海上钻井含油钻屑处理技术。

国内对常规油气开发钻井油基钻屑和废液基础油回收利用及无害化处理研究的报道极少。采用集中填埋、固化或回注地层法处理废油基钻井液和钻屑，依然存在着潜在的环境污染问题，同时也浪费了大量基础油资源；因此迫切需要研发高效、节能、洁净的钻屑清洗技术，实现对基础油的回收利用。

2 油基钻屑清洗剂国内外研究现状

根据清洗作用的原理，工业清洗技术可以大致划分为三种: 化学清洗、物理清洗和微生物清洗。其中化学清洗技术历史最久、种类最多、应用最泛。根据化学清洗剂的含水量，又可以大致将其分为有机溶剂清洗剂、水基清洗剂及半水基清洗剂三种类型。 2.1 水基清洗剂

早期的水基清洗剂主要是一些碱性较强的无机碱或无机盐，如氢氧化钠、碳酸钠、硅酸盐、磷酸盐等。这类清洗剂由于成分单一、碱性强，清洗工艺简单，存在很大的局限性，目前应用已经不多。目前使用最多也发展最快的是以表面活性剂为主，结合一些化工助剂的水基金属清洗剂。

水基清洗剂主要是对有机溶剂清洗剂的补充、扩展甚至代替，其优点是价廉、安全、环保，所需化学成分容易获得与再生。因此，在能够使用水基清洗剂的行业都尽量避免选择有机溶剂清洗剂。

2.1.1 表面活性剂的选择 水基型油污清洗剂的配方设计

表面活性剂是水基型油污清洗剂中起决定作用的有效成份。对于一般油污的去除，阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂都有较好的去除能力，特别是在碱性条件下，由于碱能分解油脂，阴离子表面活性剂去除油污的能力大大增强。但是阴离子表面活性剂对于矿物性油脂的溶解能力较差，并且泡沫较多，难以冲洗，在工业清洗中只能有限的使用。而非离子表面活性剂具有较高的表面活性，其表面张力、临界胶束浓度都较低，从而导致有很好的润湿、乳化、分散、渗透、抗硬水、对于动植物性油脂和矿物性油脂都具有较好的溶解能力。因其在水中不呈离子状态，所以不受电解质、酸碱的影响，化学温定性好，与其他表面活性剂的相溶性好，在水中和有机溶剂中均有较好的溶解性能。因此，油污清洗剂中表面活性剂的选用应以应非离子表面活性剂为主，并配入少量阴离子表面活性剂作为辅助表面活性剂，使各组份相互配合，协同作用。清洗实践表明，在总活性物相同的条件下，用两种或两种以上活性物配制的洗涤剂可使其活性物组份相得益彰，更能适应清洗混合污垢的需要。在设计配方时，一般很少使用单一的表面活性剂。下面介绍常用的表面活性剂：

2.1.1.1 非离子表面活性剂 油泥清洗工艺中的药剂化学研究 (1) 脂肪酰胺类

脂肪酸酰胺类表面活性剂由于酰胺键的存在，因而耐水解性增强，且毒性低、生物降解性好、不刺激皮肤，既是优良的非离子表面活性剂，又是制备其他表面活性剂的中间体。根据所采用的原料胺的不同产品可分为单乙醇胺及二乙醇胺、β羟乙基乙二胺、二乙撑三胺和其他酰胺等几类。其中比较受关注的品种是多肤酰胺、葡糖酰胺和烷醇酰胺。多肽酰胺是由脂肪酸、水解蛋白和二乙醇胺为原料合成，它去污力较强、pH值呈中性、无毒无刺激，是较理想的化妆品活性物。由脂肪酸和葡糖胺合成烷基葡糖酞胺(APA)在国外已形成了工业化生产。国内近期的研究主要为APA合成工艺和产物性能研究。 (2) 脂肪酸酯类

根据脂肪酸原料和醇类品种，脂肪酸酯类表面活性剂分为一元醇酯、二元醇酯、甘油酯、多元醇酯和糖酯等。它们的开发应用呈现两个趋势:①是随着全球环保意识的增强，对其所具有的优良生物降解性和对人体、环境安全性倍加关注，正在积极地开发其新的应用领域;②是利用它本身的反应性能开发新的“绿色”

表面活性剂，已开发出的有α一磺基脂肪酸甲醋和乙氧基化脂肪酸甲醋(MEE)等，尤其是不饱和脂肪酸醋，从它出发又可以合成出聚合表面活性剂如聚醋、聚醚和聚酰胺等。

2.1.1.2 阴离子表面活性剂

(1) 磺酸盐类

以脂肪酸开发的磺酸盐主要有三类：酰基羟乙基磺酸盐、油酰基N-甲基牛磺酸盐和脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)。前二者是在脂肪链与磺酸基间引入酯或酰胺，具有悠久的研究历史;而MES近十几年来倍受关注的是，迄今为止唯一有希望利用丰富的C16一18天然脂肪酸取代C12一14;油脂生产洗涤用品的活性物品种。MES具有良好的耐硬水性、乳化性、增溶性和生物降解性，在各种无磷洗涤产品中用量可观，更诱人的是其在低温下也可显示类似LAS的去污力。工业上甲酯的磺化现主要采用膜式反应器，国内开发了用高气液比喷射反应器对脂肪酸甲酯进行磺化的新工艺。世界上生产MES的公司有美国Stepan公司、日本狮子公司和美国Huish公司等。目前，国内南京六合县华仁油脂化工厂已宣称建成了年产1万吨的生产装置。国内今后研究的重点将是MES的磺化和漂白技术高浓度或粉状MES的制备及含MEs洗衣粉的配方技术。此外用脂肪酸甲醋和二氧化硫、氧气在适当波长的紫外光照射下可合成随机定位的磺基脂肪酸甲酯(Φ-MES)，其性能比MES和LAS好，有更低的cmc，在硬水中稳定性好，且性能温和。预计可在重垢型洗衣粉和洗手液中应用。

(2) 脂肪酸酰胺类

C12~18脂肪酸通过甲酯化、酰胺化、磺化或再甲酯化、磺化等可合成系列脂肪酸单乙醇酰胺硫酸酯钠盐(FMS-n)、磺基琥珀酸单酯二钠盐(DFMS-n)和脂肪酸二乙醇酰胺硫酸酯钠盐(FDMS-n)等阴离子产品。它们均具较高表面活性和钙皂分散力，其中DFMS对皮肤和眼睛无刺激，在低温和硬水下发泡性很好，己应用在日化用品和水煤助剂等领域。

近年来倍受关注的是N-酰基乙二胺三乙酸盐（N-酰基ED3A)和N，N-双月桂酰基乙二胺二乙酸盐。前者具有较强的表面活性和鳌合能力，易生物降解，配伍相容性好，对金属具有防腐和钝化作用，其钠盐是无磷洗涤剂的首选原料，具有较高的应用开发价值。Parker等人开发的生产工艺分两步，①先由乙二胺、氢氰

酸、甲醛和氢氧化钠通过内环化技术合成乙二胺三乙酸盐;②再以反应

Sehoettn-Baumann得到N-酰基ED3A。美国Hamphsier公司己推出了工业化产品。后者作为新的功能性表面活性剂先由美国NeHamaphshier公司推出类似产品。最近黄智等提出了用月桂酸和乙二胺反应制取N，N反应-双月桂酰基乙二胺，再与氯乙酸钠反应的合成路线，过程操作简单，但得率低，中间体有异构体生成且不易分离。后改用氯乙酸钠与乙二胺先合成乙二胺二乙酸后再与月桂酰氯缩合的新路线，使得收率提高。

(3) 氨基酸类

N-酰基氨基酸及其盐既具有良好的表面活性又较阳离子表面活性剂有更佳的抑菌杀菌性能，可由脂肪酸和氨基酸反应而得，采用的氨基酸主要有:肌氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丝氨酸、赖氨酸、丙氨酸和亮氨酸，其中以前三者最常用。其制备方法有酐盐酰化工艺、酰胺羰基化工艺、酰氯缩合工艺及酸盐缩合工艺等。应用最多的是脂肪酰氯与氨基酸缩合反应工艺。最近合成的品种有N-癸酰-L-撷氨酸 N-癸酞-L-天冬氨酸盐及N-月桂酰-Y-胺基丁酰碘等。国外较有影响的产品有美国的Hamposyl、德国的Medialan和日本的Amisoft等。国内由于合成工艺不够完善，质量规格不高，需求主要依赖进口。据报道南京中狮公司开发出了较高质量的N一脂肪酰基谷氨酸盐和甘氨酸盐。 2.1.2 清洗助剂

常用的清洗助剂有无机碱、多聚磷酸钠、硅酸盐等。清洗助剂的作用是使油污清洗剂保持一定的碱性,一般控制清洗剂的pH 值在弱碱性范围。最重要和有效的清洗助剂是三聚磷酸钠，俗称“五钠”，英文缩写为STPP，它能软化水，对金属离子有很好的络合作用，还能络合污垢中的金属成份，在洗涤中使污垢解体而增强洗涤效果。 2.1.3 溶剂

清洗实践表明：在水基型油污清洗剂中添加少量的有机溶剂能明显增强清洗剂对油脂的溶解能力。经常使用的溶剂有醇类、醇醚类及其他溶剂。醇类可添加的一元醇有：乙醇、丁醇、、异丙醇，多元醇有：乙二醇、丙二醇、甘油等。醇醚类溶剂有：乙二醇醚、丙二醇醚等。其他溶剂有松油、四氯化碳、三氯乙烯、二氯乙烷、煤油等。但应注意添加溶剂后会使产品的粘度有所下降，用量一般不

要太大。 2.1.4 软水剂

工业清洗通常在是在硬水条件下操作，水的硬度对表面活性剂的去除油污的性能影响很大，特别是阴离子表面活性剂遇到Ca2+、Mg2+后会形成溶解性较低的盐而降低洗涤效能。因此，在清洗配方中通常需要加入一些软水剂。选用的软水剂有STPP、焦磷酸钾、EDTA、六偏磷酸钠、柠檬酸钠等。 2.1.5 水基清洗剂优缺点与应用实例

水基清洗剂的清洗机理不仅利用了水本身就是良好的极性溶剂的特点，还通过表面活性剂改变表面张力对有机污垢进行乳化渗透降低污垢对物体的附着力从而达到洗脱的效果，与有机溶剂清洗剂相比，水基清洗剂稳定性要差些，在一些条件下乳化渗透能力会发生变化，清洗效果也会受到牵连，所以在进行清洗的时候需要保证清洗条件适宜，另外在稍微加热的条件下能够提高清洗效果，不过清洗工艺较为复杂，需要进行多步操作，清洗效果也比有机溶剂要稍差些，但是在安全性和环境影响性以及人体健康方面水基清洗剂都要比有机溶剂清洗剂表现得更加友好，在经济成本上也较为低廉，适合普通大众化的清洗作业，废液的处理方面则需要一些特殊处理，不过随着生物易降解的成分出现处理费用也会越来越便宜。

吴松 , 崔淑玲 , 赵择卿等人研制了一种以烷基苯磺酸钠（ABS）, 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 (AES) 等为原料合成了一种新型水基除油剂DH-1，该除油剂采用roll up （卷走）除油机理, 无污染、低温、高效、节能, 可反复使用, 其特点是使油污自动从金属表面剥离, 在除油剂溶液中不乳化, 可回收机油。实验结果证实，该除油剂除油效果良好，具有很好的推广价值。DH-1 新型水基除油剂的研制

2.2 有机溶剂清洗剂

有机溶剂清洗剂主要是指成分中不含有水的有机类溶剂，多以烃类( 石油类) 、氯代烃、氟代烃、溴代烃、醇类等作为清洗主体。有机溶剂主要用于溶解一些不溶于水的物质( 如油脂、蜡、树脂、橡胶、染料等) 和多种有机类污垢，其特点是在常温常压下呈液态，流动性好，粘度也较小，具有较大的挥发性，清洗过后在物质表面残留较少，在溶解过程中，溶质与溶剂的性质均无改变。

2.2.1 有机溶剂清洗剂优缺点与应用实例

李建隆，朱战兵等发明了一种专利，通过让油基钻屑和溶剂运动方向相反达到逆流洗涤脱油的方法，实现了良好的清洗效果。其所用的清洗剂溶剂为溶剂油、石油醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、醋酸己酯、正己烷中的至少一种。该发明可以提供一种能够保证钻屑达标排放，同时保证基础油与溶剂有效分离、提高溶剂效率和洗涤效果。含油钻屑逆流洗涤脱油处理方法 2.3 半水基清洗剂

半水基清洗剂与有机溶剂清洗剂不同的是其向有机溶剂中加入了水和表面活性剂。因此，有些文献中也称之为乳状液清洗剂或微乳状液清洗剂。其清洗机理包括了表面活性剂的水基清洗剂与溶剂清洗剂的结合机理。半水基清洗剂既保持了原溶剂型清洗剂对油污清洗力强、对基体润湿渗透好的优点，又提高了对水性污垢的去除能力，与有机溶剂清洗剂相比，拓展了在无机污垢方面的清洗能力。由于水的加入，提高了清洗剂的闪点，降低了挥发性，提高了原溶剂的安全性，应用范围更广泛。微乳液是由油、水、表面活性剂及助表面活性剂在一定条件下自发形成的热力学稳定、各向同性、外观透明或半透明的分散体系,具有超低的界面张力。微乳液分为W/O型O/W型和双连续型3种结构（见图2-1）：W/O型微乳液由油连续相、水核及表面活性剂与助表面活性剂组成的界面膜三相构成；O/W型微乳液的结构则由水连续相、油核及表面活性剂与助表面活性剂组成的界面膜三相构成；双连续相结构具有W/O和O/W两种结构的综合特性，但其中水相和油相均不是球状，而是类似于水管在油相中形成的网络。

图2-1 微乳液的相结构

Fig 2-1 The phases of microem ulsion

前两种在结构上与普通乳状液类似，但却比普通乳状液的分散度大得多，分散相处于纳米尺寸范围。比表面积非常大，因此微乳液作为一种分离介质具有非常高的分离能力。微乳液的分散相质点非常小（10-100 nm），以致布朗运动使其趋向于保持在悬浮状态，因此是热力学稳定体系。用电子显微镜观察微乳液时，发现颗粒越细，分散度越窄，而一般的乳液的粒径分布较宽，即颗粒大小非常悬殊；微乳液稳定性好，长时间放置也不会分层和破乳，若将其放在100个重力加速度的超速离心机中旋转几分钟也不会分层，而乳液则会分层；微乳液具有超低界面张力的性质，普通乳液的油/水界面张力在表面活性剂加入后可由原来的70 mN/m降至20mN/m，在微乳液中，界面张力可降至超低10 -4～10 -5mN/m。

由于微乳体系是热力学稳定体系，在适当的条件下，它能自发形成，即在一定的条件下，油相能自发的“溶解”到水相中，达到除油的目的。这就为设计去除油污的浸泡型洗涤剂提供了可能性。表面活性剂是微乳液的主要成分，降低体系的表面张力是表面活性剂十分重要的性质，也是影响其洗涤作用的关键因素，此外，微乳液具有很强的润湿、乳化、增溶和萃取能力。 2.3.1 表面活性剂含量对微乳液的影响

在微乳体系中，常用的表面活性剂既有离子型的，也有非离子型的。其中离子型表面活性剂包括了阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂。

常用的表面活性剂有阴离子型表面活性剂例如十二烷基硫酸钠(SDS)和唬拍双异辛醋磺酸钠(AOT)，十二烷基苯磺酸钠(DDBS )，非离子型其中最常用的是脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和混合型表面活性剂。

表面活性剂对微乳的形成与稳定有密切关系。其浓度到达一定程度值时，才能形成稳定的微乳体系，否则只能形成普通的乳状液体系。表面活性剂能够生成胶束。它的亲油基团之间因疏水性存在显著的吸引作用，易于相互靠拢、缔合，从而逃离水的包围。当表面活性剂在溶液表面的吸附达到饱和后，它们便在溶液内部由分子或离子分散状态缔合成数个乃至数百个离子或分子所组成的稳定胶束。此时，再提高表面活性剂的浓度已不能显著增加溶液中单个分子或离子的浓而胶束的生成，改变了物系的界面状态，并产生了乳化、起泡、分散、增溶及催化等作用。

2.3.2 助表面活性剂（醇）含量对微乳液的影响

微乳体系，特别是使用离子型表面活性剂的微乳体系，通常要加入助表面活性剂，这是因为离子型表面活性剂常常没有足够的亲油性以使油相产生较大程度的增溶。助表面活性剂是中等链长的双亲化合物，如中等链长的醇、酸、酮、胺等，其中以醇最为常用，也研究得最多。醇类助表面活性剂可以分布在油相、水相和界面相，取决于其亲水、亲油性的相对大小。

在一定的范围内，链长较长的醇类物质其效果较短链醇要好，醇类物质的链长、表面活性剂的碳链长度与其所增溶的油相之间存在着一定的关系，所以应该根据油相及表面活性剂的不同适当的选择不同的醇类作为助剂，这样才能有效的降低表面活性剂的用量，从而降低微乳制备的成本。 2.3.3 温度对微乳液的影响

温度变化对微乳体系的相行为有一定的影响，而且这种影响也比较复杂。首先油、水的互溶性与温度有关，再者表面活性剂在各相中的分布也将随温度的变化而变化。不过对于离子型表面活性剂体系，温度的变化导致的影响一般不很大。

温度对非离子型微乳体系的形成及性质有较大的影响。这是因为非离子的水溶性来自其官能团与水分子形成的氢键，温度越高氢键的强度就越低。温度高到一定程度会导致氢键的断裂出现相分离的现象，此温度即为非离子型表面活性剂的浊点，温度的改变会令非离子型表面活性的性质发生较大的变化，所以在应用

时应当引起足够的重视。有实验证明在高温下利用非离子型表面活性剂配制所得O/W型微乳液会发生相态的转变，成为W/O型微乳液。能使微乳液发生转相的温度被称为相转变温度，在此温度附近，非离子型表面活性剂配制所得的微乳液稳定性最差，因此，在使用非离子型表面活性剂时要适当的降低实验温度，一般控制在室温至60℃即可。

2.3.4 盐（无机电解质）含量对微乳液的影响

向微乳体系中加入电解质会导致表面活性剂极性头之间静电斥力减小，有益于胶束的形成，同时使得胶束之间的距离减小。这一作用不利于极性物质的增溶，即不利于水相的增溶，但对非极性物质（油相）的增溶有利。这一作用对阴离子表面活性剂的影响更为显著。配制微乳液是常常使用盐度扫描法，即在固定其它组分的添加量，观察微乳相态转化与盐类添加量之间的关系。实验发现：当盐含量很低时为Winsor I型微乳液，随着盐含量的增加胶束和微乳液的聚集数的增加形成Winsor III型，最后盐含量继续增加微乳相态变为Winsor II型。 2.3.5 半水基清洗剂优缺点与应用实例

半水基清洗剂综合了有机溶剂清洗剂和水基清洗剂的清洗机理，也是因为成分复杂化的缘故，使得半水基清洗剂的稳定性是三者中最差的，清洗条件和清洗工艺都综合了前两种清洗剂的特点，适用范围较广，并且在克服了相应的安全隐患的同时保持了很高的清洗效率，降低了对环境的影响和人体健康的威胁，集中了前两种清洗剂的优点。不过半水基清洗剂的经济成本也较高，处理费用也较大，限制了它的普遍推广使用。

魏娜,王凤平等人针对常规除油不彻底,成本高,提出了用微乳液除油的方法,采用非离子表面活性剂（NP）和阴离子表面活性剂（ABS）复配,添加助洗剂、络合剂等形成微乳液,研制了一种在常温下快速除去金属表面油污的高效微乳液除油剂。重点研究了脱脂温度以及脱脂时间对除油效果的影响,并测定了该微乳除油剂的其它性能和特点。试验结果表明,该微乳液除油剂具有节能、高效、低成本等特点。微乳液除油剂的研究

3. 三类工业清洗剂的对比总结

由于清洗对象不同，污垢的性质及沾污程度不同，清洗作业的环境条件不同，因此，选择工业清洗剂应对具体条件进行分析，择优综合选用。

（1）水基清洗剂清洗效果较好，在经济成本上也较为低廉，适合普通大众化的清洗作业;

（2）有机溶剂清洗剂于自身的可燃性又限制了它的使用范围，不适合在工业生产中大范围使用，只能用在一些需要高级清洗作业的情况，目前正被其他洗涤法所取代或与其他洗涤法配合使用;

（3）半水基清洗剂适用范围较广，并且保持了很高的清洗效率，不过由于经济成本也较高，处理费用也较大，限制了它的普遍推广使用。

我们将上述讨论的三类工业清洗剂的特点列于表2-2。工业清洗剂的研究现状与发展趋势

表2-2 三类化学清洗剂的比较

4. 前景展望

随着环境法规的日益严格和完善，含油钻屑无害化、资源化、综合利用处理技术将成为钻屑处理技术发展的必然趋势，含油钻屑的处理从原来单一的无害化处理向资源化转变，回收能源已经成为相应的科学研究以及技术开发的主要方

向。

目前，油田含油钻屑的无害资源化处理在国内外仍一个难题，尤其在我国，有关含油钻屑研究较少，而如今未能发现行之有效的解决方法，大多数的处理技术对原料的适用性都较低，处理结果都达不到预期的要求标准，所以，我们希望能找到一直高效的清洗方法，对含油钻屑进行处理，实现对含油钻屑的低成本、高效率脱油，从而实现对钻屑中油的高效回收。 参考文献 [1] [2]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bqmp.html