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一种油包水乳化液溢油量等效估算方法研究

光谱学与光谱分析 2023年第2期43卷 342-347页

作者：袁丽孔德明陈基亮仲美玉张晓丹谢贝贝孔令富成都信息工程大学计算机学院四川成都610225 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066000 燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066000

海面上存在的溢油,主要包括未乳化与乳化两种。对海面溢油进行科学的探测评估,有助于溢油污染的回收处理和应急方案的制定。未乳化溢油,主要以油膜形式存在,其厚度成为溢油量的重要评估指标;乳化溢油,主要以油包水或水包油形式存在,其... 详细信息

海面上存在的溢油,主要包括未乳化与乳化两种。对海面溢油进行科学的探测评估,有助于溢油污染的回收处理和应急方案的制定。未乳化溢油,主要以油膜形式存在,其厚度成为溢油量的重要评估指标;乳化溢油,主要以油包水或水包油形式存在,其油水比可作为评估依据。激光诱导荧光(LIF)技术被认为是目前有效的海面溢油探测手段之一。基于LIF探测技术的油膜厚度反演已有相关的算法,但关于海面乳化溢油还没有相应的溢油量化方法,而海面乳化溢油会给海洋环境带来更大危害。所以对海面乳化溢油信息的分析和研究成为海洋激光荧光探测的迫切任务。基于此,从LIF系统探测机理出发,提出一种针对油包水型乳化溢油的等效估算模型,并推导出等效估算公式;首先将油包水中连续相的溢油看作具有相同光学性质的油膜,而所有分散相的水滴看成一个整体,将其等效为薄水层,为了将等效模型和实际乳化液存在的外部环境保持一致,在薄水层上面再覆盖一个油面,从而把油包水型乳化溢油的溢油量估算问题转换成等效油膜的厚度计算问题;其次根据光的辐射传输过程,建立系统接收的荧光信息的方程,并整理出油膜厚度的计算公式,即已知油种的前提下,将系统测得的荧光强度值代入就可求得对应的厚度值,进而实现溢油量的估算。通过实例对等效模型产生的误差进行了具体分析,验证等效模型估算方法的适用性和有效性:即油包水乳化液的含油率和厚度均在一定范围时,实际溢油厚度与等效油膜厚度具有较小误差。该等效处理方法可为海面乳化溢油量的估算提供一种新的办法,具有重要的指导意义和一定的创新价值。

关键词：油包水激光诱导荧光等效模型乳化溢油油水比溢油量

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驱油剂对油包水乳状液静电聚结特性的影响

高校化学工程学报 2016年第1期30卷 48-55页

作者：杨东海徐明海何利民罗小明闫海鹏中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院储运工程系山东青岛266580

利用新型静电聚结器室内快速评价装置结合显微拍照技术,系统研究了电场作用下驱油剂及其含量对静电聚结效果的影响规律,并利用能耗分析的方法对结果进行了分析。实验结果表明:加碱后水溶液聚结效果提高,但随着碱含量的增加,聚结效果下降... 详细信息

利用新型静电聚结器室内快速评价装置结合显微拍照技术,系统研究了电场作用下驱油剂及其含量对静电聚结效果的影响规律,并利用能耗分析的方法对结果进行了分析。实验结果表明:加碱后水溶液聚结效果提高,但随着碱含量的增加,聚结效果下降;交流脉冲、直流脉冲电场作用下效果较好,高频时聚结效果较好。随表面活性剂含量增加,聚结效果先下降后提高,拐点因频率而不同,且低频时直流脉冲和交流脉冲聚结效果较好,高频时方波和交流脉冲聚结效果较好。含有聚合物的乳状液在电场作用下聚结效果先下降后上升,但超过一定含量后基本不变,方波和交流脉冲的聚结效果较好。不同情况下,低频时正弦交流能耗较低,高频时直流脉冲能耗较低,交流脉冲和方波作用下液滴聚结效果较好。

关键词：油包水电聚结器碱聚合物表面活性剂

新型抗高温油包水乳化钻井液体系的研究与应用

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油田化学 2013年第4期30卷 486-490,524页

作者：闫晶刘永贵大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院钻井液技术研究所黑龙江大庆163413

针对高温下,传统油包水乳化钻井液黏度高、切力低、携岩能力差等问题,自主设计并合成了抗200℃油包水乳化剂,通过各种处理剂优选得到低黏高切油包水乳化钻井液体系,配方为油水比90:10,6.5%主乳化剂DQGC-II+2.2%辅助乳化剂DQNS-II+4%4号... 详细信息

针对高温下,传统油包水乳化钻井液黏度高、切力低、携岩能力差等问题,自主设计并合成了抗200℃油包水乳化剂,通过各种处理剂优选得到低黏高切油包水乳化钻井液体系,配方为油水比90:10,6.5%主乳化剂DQGC-II+2.2%辅助乳化剂DQNS-II+4%4号有机土+1.5%石灰+6%降滤失剂DQHA。室内评价结果表明,该体系抗温达200℃,稳定性强,破乳电压ES达1644 V,流变性良好,塑性黏度PV 19 mPa·s,动切力YP8 Pa,动塑比0.42,尤其低转速条件下的黏切适当,高温高压滤失量8.6mL。该体系在大庆油田GS-3井进行了现场应用,钻完井过程中未发生井下复杂,平均井径扩大率5.83%,保障了后续施工的顺利实施,可以替代麦克巴泥浆公司的VersaClean体系。

关键词：高温钻井液油包水乳化剂大庆油田

基于原油物性定量表征的油包水乳状液黏度预测模型

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油田化学 2023年第2期40卷 336-344页

作者：罗海军文江波宋扬王志华提高油气采收率教育部重点实验室(东北石油大学) 黑龙江大庆163318 广东石油化工学院石油工程学院广东茂名525000 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580

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,... 详细信息

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。

关键词：油包水乳状液原油物性黏度预测模型

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油包水型乳化液对齿轮弹流润滑特性的影响

制造技术与机床 2024年

作者：周凯红陈登山广西高校先进制造与自动化技术重点实验室桂林理工大学机械与控制工程学院

为了探究油包水乳化液对齿轮热弹流润滑特性的影响，基于油水乳化液的物理特性，建立了考虑油水两相流体以及热效应的渐开线齿轮线接触稳态热弹流润滑模型，采用多重网格法及多重网格积分法对润滑模型进行求解，分析油膜压力、膜厚随含... 详细信息

为了探究油包水乳化液对齿轮热弹流润滑特性的影响，基于油水乳化液的物理特性，建立了考虑油水两相流体以及热效应的渐开线齿轮线接触稳态热弹流润滑模型，采用多重网格法及多重网格积分法对润滑模型进行求解，分析油膜压力、膜厚随含水率、转速、扭矩的变化关系。计算结果表明，在油包水流型下，随着含水率的增加，乳化液黏度增加，膜厚增加，与纯油润滑相比，油水乳化液润滑具有更好的润滑性能；随着齿轮转速的增加，膜厚增加，润滑性能增强；随着扭矩的增加，压力增加，膜厚减小，润滑性能减弱。最后以膜厚比为判据，以油包水润滑计算为基础，预测了不同工况下齿轮形成有效润滑油膜所需的油水乳化液中润滑油黏度，为油水两相齿轮润滑性能设计与黏度预测提供理论指导依据。

关键词：油水两相流油包水乳化液弹流润滑含水率润滑性能润滑油黏度

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油包水乳化钻井液研究

油包水乳化钻井液研究

作者：陈亚男中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

全球日益增长的石油需求以及石油工业的进步使得高温深井、水平井、海上钻井等复杂井的数量日益增加，而钻井液作为钻井的必须条件得到了长足的发展。其中油基钻井液因其优良的耐盐耐温性能、润滑性能以及保护油气层性能成为钻进复杂井... 详细信息

全球日益增长的石油需求以及石油工业的进步使得高温深井、水平井、海上钻井等复杂井的数量日益增加，而钻井液作为钻井的必须条件得到了长足的发展。其中油基钻井液因其优良的耐盐耐温性能、润滑性能以及保护油气层性能成为钻进复杂井的首选。与水基钻井液相比，油基钻井液的发展时间较短，钻井液的基础理论研究以及用于油基钻井液的处理剂远远少于水基钻井液。国外的油基钻井液体系及技术相对成熟，油基钻井液专用处理剂也较多，国内的油基钻井液使用较少，处理剂相对单一。针对沥青类产品作为油基降滤失剂时对环境和钻速的造成的不利影响，采用有机胺对腐植酸树脂进行接枝改性，通过设计正交试验，找出了合成反应的最佳反应条件，并合成出油基降滤失剂CYFL-2。实验表明，CYFL-2可以降低油包水乳化钻井液的滤失量，且对钻井液体系的流变性影响较小，抗温达到180℃。在研制出油基降滤失剂的基础上，通过对处理剂的类型和加量优选实验，确定出一套油包水乳化钻井液体系的配方，具体为：5#白油+3%主乳化剂DCMul+1%主乳化剂DSY-1+0.5%辅乳化剂FB-MOCOAT+CaCl2溶液（20wt%）+3%有机土HFGEL-130+1%CaO+3%降滤失剂CYFL-2，油水比为8:2，体系采用重晶石加重，润湿剂为DCWET，其最优加量为1g/100g重晶石。该体系在180℃/16h老化前后具有较好的流变性和电稳定性，180℃、3.5MPa高温高压滤失量较小，具有较好的滤失性能。评价实验表明，该体系具有良好的抗水污染性能，水污染量达到15%时仍然能够保持较好的流变性、滤失性和电稳定性;具有良好的润滑性能，摩阻系数仅为0.065;抑制性能良好，页岩回收率为96.5%，且页岩岩心在钻井液中的线膨胀率几乎为零;保护油气层性能良好，渗透率恢复值达到了90%以上;砂床侵入深度小，具有良好的封堵性能。

关键词：油基钻井液降滤失剂油包水配方性能

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油包水锌材热轧工艺润滑液的研制及其试用

中国有色金属学报 1994年第A12期4卷 202-205,208页

作者：蒋建纯毛大恒

基于油包水乳液体系水合物法海水淡化技术研究

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基于油包水乳液体系水合物法海水淡化技术研究

作者：关银堂中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

水合物法淡化海水技术作为一种新型淡化技术,因其具有众多优势而倍受国内外大批研究学者的广泛关注。本课题旨在利用这一技术进行基于油包水乳液海水脱盐的实验研究,为实现淡化海水技术的工业化奠定基础。主要研究内容有:1.常压环境下,... 详细信息

水合物法淡化海水技术作为一种新型淡化技术,因其具有众多优势而倍受国内外大批研究学者的广泛关注。本课题旨在利用这一技术进行基于油包水乳液海水脱盐的实验研究,为实现淡化海水技术的工业化奠定基础。主要研究内容有:1.常压环境下,当油包水乳液中初始含水率一定时,随着盐水含盐率的升高,水合物生成的诱导时间加长,此时含盐率越高,脱盐效率越高,淡水产率越低;当初始含水率40%,初始含盐率5%时,脱盐效率最高为65.53%;当初始含水率40%,初始含盐率2%时,淡水产率最高为71.25%。2.利用水合物法在通入甲烷的情况下,进行了CH/CP/HO油包水乳液体系水合物的生成与淡化海水的实验研究。当初始含水率大于30%时,随着含盐率的升高,水合物的生成速率没有显著降低,因此在淡化实验中应该选择初始含水率大于30%的体系;在水合物淡化实验中,在加压环境下,当初始含盐率为2%,初始含水率为30%时,盐去除率最高,为74.73%,此时脱盐效果最好;在淡水产率方面,当初始含盐率为3.5%,初始含水率为40%时,淡水的产率为87.50%,即最终所获得的淡水量最高。3.利用水合物法在通入二氧化碳的情况下,进行了CO/CP/HO油包水乳液体系水合物的生成与淡化海水的实验研究。当初始含盐率为小于4%时,此时脱盐效率最高,为83.1%,但是随着含盐率的升高,自由水的转化率逐渐降低;当初始含水率为50%,初始含盐率为4%,自由水的转化率最高,为70%;通过比较相同初始含盐率条件下的自由水的转化率和盐水的脱盐效率,发现当初始含水率为50%时,淡化所得淡水的量最大,在40%初始含水率下,自由水的转化率最低但是淡化后所得到的淡水中含盐率也较低。

关键词：水合物油包水脱盐环戊烷二氧化碳

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低能法制备油包水纳米乳液及其性能研究

低能法制备油包水纳米乳液及其性能研究

作者：潘红山东大学

学位级别：硕士

纳米乳液是一类特别的软物质体系,其粒径在20-200nm范围内,又被称作细乳液、亚微米乳液、非常细微的乳液、半透明的乳液或者不稳定的微乳液。由于其粒径较小,纳米乳液具有透明或半透明外观。大多数纳米乳液能有效阻止沉降、分层、聚结... 详细信息

纳米乳液是一类特别的软物质体系,其粒径在20-200nm范围内,又被称作细乳液、亚微米乳液、非常细微的乳液、半透明的乳液或者不稳定的微乳液。由于其粒径较小,纳米乳液具有透明或半透明外观。大多数纳米乳液能有效阻止沉降、分层、聚结等不稳定过程的发生,具有长期动力学稳定性。正是这些性质使得纳米乳液在基础研究和实际应用中比传统乳液受到更多关注,其在石油、食品、化妆品、药物、农药、涂料等众多领域中有着广泛的应用。然而,目前有关纳米乳液的研究大部分都是针对水包油(O/W)型纳米乳液的,有关油包水(W/O)型纳米乳液的研究和报道较少,对其制备方法的研究相对单调。而W/O纳米乳液在食品、药物载体、纳米材料的制备等研究领域具有不可替代的作用。因此,研究W/O纳米乳液的制备方法及其稳定性具有重要的理论和实际意义。低能乳化法是一种应用广泛的纳米乳液制备方法,其主要包括相转变温度法、相转变组成法、微乳液稀释法、自发乳化法、逐滴滴加法等。目前为止,只有相转变温度法、相转变组成法和逐滴滴加法被用于油包水纳米乳液的制备。另外,高浓高稳定性(内相含量高、且稳定性好)的油包水纳米乳液在实际生产和生活中具有重要的应用,如高浓高稳定性W/O型乳液应用于油基钻进液领域能解决其运输不便的问题。然而,到目前为止未见有关室温下稳定存在的高浓油包水型纳米乳液的报道本文是基于目前W/O型纳米乳液制备方法研究的不足及高浓高稳定油包水纳米乳液研究的缺失,选用了混合非离子表面活性剂(Span80-Tween80)和(Span80-Brij35)作为乳化剂,以食品级白油(Marcol52)为油相,利用低能乳化法分别制备得到油包水纳米乳液和高浓高稳定性的油包水纳米乳液。内容主要包括以下两个部分： 1.升温相转变温度法(升温PIC法)制备油包水纳米乳液在水/Span80-Tween80/白油体系中,利用一种低能乳化方法——升温PIC法制备得到了油包水纳米乳液。在该体系中,乳化温度低于70℃时,利用PIC法所得的乳液均为乳白色的粗乳液;乳化温度高于70℃时,制得粒径为120nm左右的油包水型纳米乳液。另外,我们研究了影响油包水纳米乳液粒径及其稳定性的因素,如剂水比、油水比、混合表面活性剂的HLB值等,得出了以下结论：乳液粒径随着剂水比的增加而降低;随着油水比的增大而降低,只有当表面活性剂的HLB值在一定区域内才能制得粒径较小的纳米乳液。 2.热处理法(Heat treatment)制备油包水纳米乳液在水/Span80-Brij35/白油体系中,利用上述升温PIC法制备得到了高浓高稳定的油包水纳米乳液。在该体系中,室温PIC法或室温下直接搅拌法制备所得的乳液粒径在50μm左右,将温度升高到80℃制得粒径在70-200nm之间的油包水纳米乳液,乳液的内相含量能达到60wt%。研究该乳液的稳定性时发现,所得乳液的粒径在两个月内变化不大,即该乳液具有良好的稳定性。同时,我们在实验中发现：在室温下制得粗乳液,再通过热处理法(将粗乳液加热到一定温度)也能制备得到油包水纳米乳液,且所得乳液的粒径和稳定性等性质和升温PIC法所得乳液的性质相似,即通过热处理法也制备得到了高浓高稳定性的油包水纳米乳液。最后我们推测了热处理法的乳化机理——相转变。

关键词：油包水纳米乳液相转变热处理高稳定性