原油乳状液破乳机理及影响因素研究

由于原油乳状液的形成及稳定性的因素复杂,以及影响原油乳状液破乳的因素众多,因而研究原油乳状液的破乳机理各异,主要有顶替或置换、反相作用、絮凝-聚结、膜排液、膜击破、润湿增溶、反离子作用、褶皱变形机理.又由于原油乳状液的稳定与破乳是一对矛盾,影响乳状液稳定的因素也会影响乳状液的破乳;但从影响破乳剂对原油乳状液破乳的因素来看,主要有原油乳状液的性质、原油破乳剂的性质和外界脱水条件.研究原油乳状液的破乳机理及影响因素,目的是为不同的原油乳状液的破乳方法提供参考依据.     

沥青质和胶质稳定的油包水乳状液的破乳研究

将大庆原油的胶质沥青质混合物分离为戊烷沥青质和胶质。在体积比7∶3的航空煤油和蒸馏水中按油水混合物总量加入不同量的沥青质(3～9mg/mL)和胶质(10～40mg/mL),制成油包水乳状液,在30～90℃的4个温度下放置不同时间或用功率850W、频率2.45×109Hz的微波辐照不同时间使之破乳并测定脱水率,结果表明:在热破乳中,沥青质稳定的乳状液的脱水率一般随温度升高、时间延长而增大,只有沥青质加量为9mg/mL时90℃脱水率较70℃有所减小;胶质稳定的乳状液易破乳,在每一温度下5～10分钟后脱水率即达到稳定值,脱水率高达77%～93%,胶质加量为30和40mg/mL时90℃脱水率较70℃有所减小。在微波辐照下乳状液破乳很快,90～120s后脱水率即达到稳定值,120s脱水率随沥青质和胶质加量增大而降低,最低加量时均达到100%。脱出水的透光率,微波辐照法高于热破乳法,胶质稳定的乳状液高于沥青质稳定的乳状液。对实验结果作了解释。表4参12。     

原油乳状液的稳定与破乳

本文综述了４个问题；（１）原油乳状液中的界面膜，沥青质，胶质，固体颗粒，石蜡对原油乳状液稳定性的影响；（２）乳化剂对原油乳状液破乳的阻碍作用；（３）原油乳状液稳定与破乳的几种模型；（４）有关破乳剂使用的几个问题（水溶性和油溶性破乳剂，破乳剂用量，线型和体型结构的破乳剂）。     

高压脉冲直流电场影响原油乳状液破乳的机理

在高压交流、直流电场中，当原油水量超过30％，乳状液中的液滴由于极化作用形成液滴链，液滴在电场中成链长度与存留时间较长，加剧电能漏池，在两电极间有很大的导通电流，无法建立稳定的破乳电场。这样，传统的电破乳方法很难满足生产的需要。伴随环保要求越来越高，这就需要不断开发新的低毒、低污染的化学破乳剂乃至新的原油破乳脱水方法。     

浅论影响原油乳状液破乳的因素

从原油乳状液，破乳剂，外界破乳条件三个方面论述了原油乳状液稳定存在的原因及影响破乳的因素，并结合乳状液办面性质分析了好的破乳剂具备扩散吸附性好，润湿能力强，絮凝聚结能力强的性能及外界因素影响破乳的原理。     

生物破乳菌种对原油乳状液的破乳性能评价

从长期受石油污染的土壤中筛选出具有破乳能力的菌种,命名为WH1.用原油乳状液来评价其破乳性能,24 h后观察结果,菌种显示出高破乳能力,破乳率为91.4%.在此基础上研究了环境条件对菌种生长及其破乳性能的影响.考察了破乳条件对破乳性能的影响,表明破乳温度及全培养液的浓度影响菌种的破乳性能.WH1具有热稳定性,起破乳作用的主要是菌体本身.     

超声辐照法原油破乳脱水的室内研究

用一台功率1kW的超声波发生器，在声强0．65W／cm^2，频率20kHz，脉冲宽度97ms，间歇比3：1条件下，在55℃将江苏真武含水原油（800mL)辐照10min，静置沉降脱水，同时与自然沉降，化学破乳（破乳剂加量100mg/kg)，化学破乳＋超声辐照破乳等方法作了对比，超声辐照法的初期脱水速率高于化学破乳法，最终（360min)脱水率略高（60．8％对59．4％），化学破乳＋超声辐照法的初期脱水率高于化学破乳法但低于超声辐照法，最终脱水率提高至71．3％，超声辐照法脱出水含量量（17．67mg/L)比自然沉降法（56．32mg/L)，化学破乳法（42．58mg/L)和超声辐照＋化学破乳法（33.97mg/L)均有大幅度降低，与自然沉降法脱出水相比，超声辐照法脱出水中TGB，SRB，铁细菌数分别降低62．0％，52．6％，36．7％，讨论了超声辐照对含水原油破乳 脱水过程的影响。     

原油乳状液稳定性研究：V.北海原油乳状液的稳定与破乳

通过对北海原油乳状液与模型乳状液稳定性的比较研究，发现北海原油乳状液的稳定机理主要是界面膜稳定和立体稳定，即由蜡、胶质、沥青质组分中的界面活性化合物在油水间形成的界面膜和沥青质颗粒、蜡晶及蜡网状结构的作用所致。北海原油乳状液的稳定性与原油的粘度及油水界面张力有关。对北海原油乳状液的破乳应以减弱界面膜强度、消除或减弱蜡晶及蜡网结构的作用为主。本研究所用破乳剂可降低油水界面张力，减弱油水界面膜的强度，     

无机盐对乳状液破乳效果的影响

研究了无机盐对乳状液破乳的影响。结果表明，极少量的无机盐能有效地加速W／O型乳液的破乳，提高破乳脱出水的透光率。特别是NaCl或KCl存在时，在90℃油浴中加热60min后，5ml乳状液的剩余体积分别为0．02、0．07ml(即0．4％、1．4％)，破乳效率明显高于不含无机盐的乳状液。对于O／W型乳状液，极少量的无机盐也能有效地加速其破乳，其中AlCl3的破乳效率最高，在90℃油浴中加热10min，乳状液全部破乳。不同种类的盐对乳状液破乳脱出水的透光率影响不同。无机盐对乳状液破乳效率的影响与离子价态和水合离子半径有关。     

基于原油物性定量表征的油包水乳状液黏度预测模型

准确预测原油乳状液的黏度对于油水混输管道的设计和运行具有重要意义。将8种不同物性的原油制备成油包水乳状液,通过流变仪对乳状液的黏度特性进行测定,研究了温度、含水率及剪切速率对油包水乳状液表观黏度的影响。以实验数据为基础,并对原油物性进行定量表征,建立了适用于不同原油、不同剪切条件的油包水乳状液黏度预测模型。结果表明,油包水乳状液的表观黏度随温度的升高而减小,随含水率的增加而增大,随剪切速率的增加而减小;具有剪切稀释性,可采用幂率模型来描述油包水乳状液的流变特性。随着含水率上升,油包水乳状液的稠度系数（K）逐渐增大,而流变特性指数（n）逐渐减小;随着温度升高,K逐渐减小,而n逐渐增大。油包水乳状液黏度预测模型的最佳适用条件为：乳状液体积含水率0.30～0.60、温度30～60℃、乳状液黏度10～2000 mPa·s。该模型计算黏度值与实测值之间的平均相对偏差为8.1%,预测效果良好。     

稠油乳状液及稠油破乳脱水问题

简述了胶质、沥青质在石油胶体(原油)和原油乳状液中的作用.讨论了胜利孤东、孤岛、单家寺、草桥,渤海绥中36-1等重质高黏原油及哈得4高黏原油中沥青质、胶质、蜡含量与原油物性之间的关系,这些原油与水形成的乳状液的特点和稳定性,这些原油脱水所用破乳剂的类型、代号、用量及脱水温度.指出具有多支链、星形结构的高分子量聚醚或其扩链产物是稠油的高效破乳剂.表3参5.     

聚合物和破乳剂对W/O型乳状液电脱水效果的影响

为揭示聚合物经地层剪切后对油田产出液的影响,通过室内静电聚结快速评价系统研究了破乳剂YFPC-792和降解非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)对巴西Peregrino油田W/O型乳状液静电分离效果的影响。结果表明,YFPC-792可提高W/O型乳状液的静电脱水效果,在150 Hz、294.44 k V/m的电场作用下,乳状液最佳电场停留时间为100 min;随NPAM浓度增加,乳状液分离效率和液滴平均粒径降低,NPAM溶液黏度增加;由于NPAM分子间的"架桥絮凝"效应,未降解的NPAM加量为200 mg/L时乳状液的静电聚结效果最好,电分离效率达81%;含降解NPAM的乳状液电分离效率随聚合物浓度增加而减小;含水率20%乳状液静电分离效率为49%,聚结效果最差,而含水率30%乳状液静电分离效率为81%,聚结效果最好。含YFPC-792和降解NPAM的乳状液脱水开始后的5数15 min,重力沉降的分离效果优于电脱水效果,而后电脱水效果优于重力沉降。     

电场作用下W/O乳化液中水颗粒的形变模拟研究与动力学分析

采用COMSOL Multipysics^TM软件,对W/O乳化液中分散相水颗粒在电场作用下的变形特性进行数值模拟,并结合已开展的室内实验,讨论电场强度(E)、电压波形、电场频率(f)、水颗粒半径(r)和连续相黏度(μ_c)对单个水颗粒变形的影响。结果表明:增加电场强度、增大水颗粒半径、降低连续相黏度会加剧水颗粒变形,电场强度存在上临界值;当电场频率较低时其值变化对水颗粒变形影响不明显,频率较高时则影响显著,但总体来看存在一个最优电场频率(2000 Hz);交流矩形波对水颗粒变形的影响强于交流锯齿波、直流脉冲波、交流三角波、交流正弦波等波形。当E为3~4 kV/cm、r为0.25~0.5 mm、使用交流矩形波时,水颗粒的拉伸发生增速变形,从而缩短水滴间的碰撞时间和W/O乳化液的电场破乳时间。     

海洋油田原油乳化液高频/高压交流电脱水实验

采用自行设计的矩形波高频/高压脉冲交流电源和静电聚结器,以取自海洋油田原油配制的含水率分别为5%和20%的2种W/O型原油乳化液为研究对象,对原油乳化液进行了高频/高压静态电脱水实验,与工频/高压交流电源的脱水效果作对比,并测量了乳化液在施加电场前后的电导率。结果表明,相比工频交流电场,高频/高压脉冲交流电场对原油乳化液具有更好的破乳脱水效果;W/O型原油乳化液最佳脱水频率范围在1400~1500 Hz;高频/高压脉冲电场对W/O型乳化液的电导率参比值有明显影响,乳化液在电场作用后的电导率明显高于施加电场前的电导率,同时电导率参比值随电场强度和频率的变化也会发生变化,因此也可以作为评价原油乳化液脱水效果的指标。     

稠油超声波脱水实验研究

由于稠油黏度高、密度大,常规脱水方法所需的脱水容器体积庞大,基建投资及运行费用高,所处理的原油有时还难以达到商品原油的含水指标。以实验为基础,论述了超声波频率和声强(电压)、超声波辐射照时间和沉降时间对稠油脱水的影响,确定了稠油超声波脱水的合理工作参数,为今后稠油超声波脱水的现场应用提供了工艺参数和技术依据。     

Demulsification of dilute O/W emulsion by DC electric field

In this article, the effect of demulsification of dilute O/W emulsion in DC electric field and its mechanism are investigated. The results show that the demulsification process of dilute O/W emulsion is divided into three stages: water layer formation, re-emulsification with transverse diffusion and uplift-stabilization of O/W emulsion. There is a critical current in the electro-demulsification of dilute O/W emulsion. Some evidences confirm that O/W emulsion system with surfactant produces a surface tension gradient in the height direction during the stratification process. The critical current together with the surface tension gradient causes different demulsification processes and current variation for different emulsions.     

管道破乳热化学脱水工艺应用研究

对吉林油田乾安采油厂中心处理站(联合站)脱水系统实行的远程加药、管道破乳、热化学沉降脱水工艺方案效果进行了总结及分析,提出了对管输含水油进行处理的配套技术,论证了这一工艺方案在油田地面产能建设和工程改造中应用的可行性。另外,对行业标准《原油热化学沉降脱水设计规范》的个别条文规定提出了修改意见和建议。     

化学添加剂对原油破乳脱水的影响

针对原油生产中出现脱水难的问题,除通常考虑的老化油等影响因素外,对油田生产过程中使用的各种化学添加剂进行试验研究,得出油田化学添加剂与脱水率的关系,从而确定油田化学添加剂对破乳脱水的影响,对生产中化学添加剂的使用具有实际指导意义.