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油水乳状液微波破乳机理研究

油水乳状液微波破乳机理研究

作者：刘梦绯北京化工大学

学位级别：硕士

随着高含水油田、稠油油田、深海油田的不断开发,传统的油水破乳方法已无法满足含水原油脱水、含油污水脱油的要求,需要相应的技术及设备朝着高效、节能、环保的方向发展,为此必须围绕微波破乳过程中的一些关键科学和技术问题展开理论... 详细信息

随着高含水油田、稠油油田、深海油田的不断开发,传统的油水破乳方法已无法满足含水原油脱水、含油污水脱油的要求,需要相应的技术及设备朝着高效、节能、环保的方向发展,为此必须围绕微波破乳过程中的一些关键科学和技术问题展开理论和实验研究。论文首先研究了现场所取高含水原油和含油污水的微波处理效果,利用脱水率及含油量进行了处理效果表征。理论分析乳状液破乳机理,确定影响乳状液稳定性的关键因素,并对此几种关键因素进行了乳状液微波破乳机理实验研究。实验结果表明,微波处理能增大原油界面张力、降低油相粘度、增大分散相粒径、降低分散相间Zeta电位、减小吸光度、降低浊度。搭建了微波、电加热动态对比试验系统,进行动态试验条件下微波辐射加热和电加热的破乳效果研究,分析了流动状态、处理功率、沉降时间等因素对破乳效果及能量消耗的影响。试验结果表明,微波破乳具有提高破乳效果、节省油水分离时间等优点,且受处理功率及流动状态的影响较大,而电加热受处理功率及沉降时间的影响较大。往乳状液中加入一定浓度的NaCl能有效的促进微波破乳,但对电加热破乳效果影响较小。最后,进行了微波强化破乳器的现场应用试验,试验结果表明,提高微波处理功率对最终的破乳效果起了积极性的作用,并通过对试验几组参数的比较,认为小功率和大流量的组合是一种更节能的处理方法本文的研究成果为微波破乳技术在石油工业上的广泛应用提供了一定的技术参数和依据,为实现高效、节能、环保的油水乳状液破乳奠定了坚实的基础。

关键词：油水乳状液微波破乳机理动态试验现场试验

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油水乳状液的水力计算

油气田地面工程 1987年第4期 1-6+4页

作者：钱兴浩

本文系统地给出了稠油油田采用稠油掺活性水乳化降粘集输工艺流程时,油水乳状液的水力计算公式.当流态为层流时,介绍了塑流型、假塑流型和胀流型非牛顿流体的水力计算公式;当流态为紊流时,应通过实验确定摩阻系数,然后按达西公式计算压... 详细信息

本文系统地给出了稠油油田采用稠油掺活性水乳化降粘集输工艺流程时,油水乳状液的水力计算公式.当流态为层流时,介绍了塑流型、假塑流型和胀流型非牛顿流体的水力计算公式;当流态为紊流时,应通过实验确定摩阻系数,然后按达西公式计算压降.当油水乳状液为牛顿流体时,先按流态计算出水力摩阻系数,然后根据文献中给出的公式计算粘度,再按达西公式计算压降.最后介绍了美国Bechtel公司在大港油田采用的一种简便方法,即已知纯油在某温度下的粘度和油水乳状液的含水(盐)量,并根据本文附图曲线和公式(乳状液粘度=纯油粘度×粘度比),可估算出该温度下油水乳状液的粘度,进而计算出压降.

关键词：油水乳状液流体压降流态乳化液粘度比乳状水力计算胀流型摩阻系数集输工艺乳化降粘雷诺数 REYNOLDS数

含有油水乳状液油气水三相分层流的水力学模型

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石油天然气学报 2008年第6期30卷 332-334页

作者：杨艳芳长江大学地球科学学院湖北荆州434023

在油气水的三相管内流动中,分层流同样也是一种常见流型。由于互不相溶的油水两相之间相互作用及分散程度的复杂性,所以油气水三相分层流比一般的气液两相分层流要复杂许多。使用一维三流体模型求解含有油水乳状液的分层流、即气体/(W/O... 详细信息

在油气水的三相管内流动中,分层流同样也是一种常见流型。由于互不相溶的油水两相之间相互作用及分散程度的复杂性,所以油气水三相分层流比一般的气液两相分层流要复杂许多。使用一维三流体模型求解含有油水乳状液的分层流、即气体/(W/O型)乳状液/(W/O/W型)多重乳状液的三相分层流。通过模型的求解可以确定油气水分层流的相分率及其他相关参数和压降。

关键词：多相流油气水三相油水乳状液分层流水力模型

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剪切条件下油水乳状液含水率测量装置的设计

中国测试 2019年第1期45卷 99-106页

作者：青美伊梁华庆袁月中国石油大学(北京)信息科学与工程学院北京102249

针对传统油水乳状液含水率测量装置的准确性低、成本高、无法实现动态测量的问题,设计一种剪切条件下乳状液含水率的测量装置。系统利用油水两相的介电及电导特性的差异性,采用交流阻抗法测量待测乳状液的复阻抗参数,从而获得乳状液的... 详细信息

针对传统油水乳状液含水率测量装置的准确性低、成本高、无法实现动态测量的问题,设计一种剪切条件下乳状液含水率的测量装置。系统利用油水两相的介电及电导特性的差异性,采用交流阻抗法测量待测乳状液的复阻抗参数,从而获得乳状液的含水率特征。结合搅拌装置模拟油水乳状液在运输环境下的剪切环境,间接实现油水乳状液的动态测量。实验测试表明:装置具有良好的重复性和稳定性,可实现剪切条件下对乳状液复阻抗参数的测量,证明乳状液的阻抗参数与含水率存在明显的线性关系,对进一步研究管道中油水两相的流动性质具有一定的参考价值。

关键词：含水率油水乳状液复阻抗剪切条件

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轻质油水乳状液转相点模型研究

油气田地面工程 2014年第11期33卷 25-27页

作者：王娅婷李玉星宋承毅中国石油大学(华东) 大庆油田设计院

以轻质原油为实验对象,进行室内环道实验,根据实验测量得到的转相点,优选出精度较高的转相点计算模型,再对优选出的模型进行改进,使其适合于轻质原油转相点含水率的计算,并进行实验验证。改进模型相比Decarre&Fabre模型计算误差值有明... 详细信息

以轻质原油为实验对象,进行室内环道实验,根据实验测量得到的转相点,优选出精度较高的转相点计算模型,再对优选出的模型进行改进,使其适合于轻质原油转相点含水率的计算,并进行实验验证。改进模型相比Decarre&Fabre模型计算误差值有明显减小,平均误差在10%以内,最大误差也明显减小,说明改进模型在计算轻质油水乳状液转相点时取得了很好的效果。

关键词：轻质原油油水乳状液环道实验转相点模型改进

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二元复合体系油水乳状液稳定性实验

油气田地面工程 2010年第12期29卷 10-12页

作者：马宝东高宝玉卢磊张永强中国石化胜利油田分公司地质科学研究院山东大学环境科学与工程学院中国石油大学(华东)

通过测量模拟油水乳状液电导率的方法表征乳状液的稳定性,研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、乙醇助剂浓度对O/W型和W/O型乳状液电导率变化的影响,探讨了二元复合体系中,聚合物对乳状液稳定性影响。结果表明,与传统的摇管看界面测量乳... 详细信息

通过测量模拟油水乳状液电导率的方法表征乳状液的稳定性,研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、乙醇助剂浓度对O/W型和W/O型乳状液电导率变化的影响,探讨了二元复合体系中,聚合物对乳状液稳定性影响。结果表明,与传统的摇管看界面测量乳状液稳定性方法相比,测定电导率的方法能解决油水界面不清晰、读数不准确的问题;并发现SDBS浓度的增加,会使O/W型原油乳状液稳定性减小,但有利于W/O型乳状液的稳定;加入聚合物能增强O/W型乳状液稳定性,但将减弱W/O型乳状液稳定性。

关键词：油水乳状液稳定性电导率实验 PSDBS

特低渗透油田采出水油水乳状液稳定性及破乳技术研究

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特低渗透油田采出水油水乳状液稳定性及破乳技术研究

作者：苏欣颖哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

石油已成为制约国家经济发展和人民生活水平提高的重要因素。随着国家发展对原油需求量的不断增加及国际原油价格的不断上涨,油藏储量丰富但开发效益相对较差的特低渗透油田正在开发之中。为了保证特低渗透油田的有效开发,特低渗透油田... 详细信息

石油已成为制约国家经济发展和人民生活水平提高的重要因素。随着国家发展对原油需求量的不断增加及国际原油价格的不断上涨,油藏储量丰富但开发效益相对较差的特低渗透油田正在开发之中。为了保证特低渗透油田的有效开发,特低渗透油田回注水水质指标大幅度提高,由原来低渗透层的“8、3、2”(含油量小于8mg/L、悬浮固体含量小于3mg/L、悬浮固体颗粒粒径中值小于2μm)提高到“5、1、1”(含油量小于5mg/L、悬浮固体含量小于1mg/L、悬浮固体颗粒粒径中值小于1μm) ,为采出水的处理技术带来了新的挑战。本文针对特低渗透油田采出水处理过程中含油不达标的问题展开研究。通过对特低渗透油田采出水的水质分析,确定可能影响特低渗透油田采出水油水乳状液稳定性的因素,以模拟采出水体系分别考察其中重要因素对采出水油水乳状液稳定性的影响,进而确定特低渗透油田采出水油水乳状液稳定机理,据此研制新型药剂并考察其处理效果。通过对特低渗透油田采出水的常规理化性质、有机物成分以及无机离子成分及含量分析,确定可能影响特低渗透油田采出水油水乳状液稳定性的因素为:天然乳化活性物质(脂肪酸、沥青和胶质、蜡)、表面活性剂(十二烷基磺酸钠、ABS、NP-10等)、悬浮物及胶体粒子、无机离子等。采用模拟采出水油水乳状液,通过实验分别考察表面活性剂、固体粒子及无机离子对采出水油水乳状液稳定性的影响,研究中发现:表面活性剂对影响采出水油水乳状液稳定性有促进作用,固体粒子的存在对采出水油水乳状液稳定性的影响不大,无机离子对采出水油水乳状液稳定性有重要影响。通过系列试验考察了单一无机盐对采出水油水乳状液稳定性的影响。根据试验结果并结合实际情况分析确定了特低渗透油田采出水油水乳状液稳定的主要机理为:原油中的有机酸与无机离子作用生成大量界面活性物质,与采出水油水乳状液中的表面活性剂协同作用,增大油珠表面的电荷密度,增强油珠间的斥力进而阻止油珠的聚并,促进了采出水油水乳状液的稳定。根据特低渗透油田采出水油水乳状液稳定的机理,研发了对特低渗透油田采出水具有良好除油功能的破乳絮凝剂FXJ。通过实验比较了多种絮凝剂对采出水的处理效果,结果显示,新型破乳絮凝剂FXJ处理该采出水效果最佳,并确定了最佳操作条件为:投药量6mg/L,搅拌时间120s,沉淀时间35min,搅拌强度200r/min。将FXJ用于处理特低渗透油田现场采出水,处理后污水含油量可稳定达标。上述研究成果为特低渗透油田采出水的达标处理提供了理论与技术上的支持。

关键词：特低渗透油田采出水油水乳状液稳定性破乳絮凝剂

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微波对油水乳状液作用规律的数学模型研究

微波对油水乳状液作用规律的数学模型研究

作者：孙娜娜西安石油大学

学位级别：硕士

微波破乳就是利用高频变化的电磁场对乳状液进行辐射处理，进而促进油水分离。有关微波破乳，前人做了大量的实验研究，总结了许多实验规律，并且取得了较好的破乳效果。然而国内外对微波破乳的理论研究还不够，因此为了进一步搞清微波... 详细信息

微波破乳就是利用高频变化的电磁场对乳状液进行辐射处理，进而促进油水分离。有关微波破乳，前人做了大量的实验研究，总结了许多实验规律，并且取得了较好的破乳效果。然而国内外对微波破乳的理论研究还不够，因此为了进一步搞清微波破乳的规律，促进该技术在现场的应用，论文通过数学建模从理论上分析了微波促进油水分离的机理。首先研究基于乳状液理论分别对由沥青质和界面活性物质组成界面膜的W/O型乳状液和由APAM和界面活性物质组成界面膜的O/W型乳状液建立球状物理模型;第二步是在电磁场理论和传热学理论的基础上建立温度场分布的数学模型;第三步是通过实验和经验公式确定模型中的相关参数，并结合Maple软件求解;第四步是做大量实验，并与理论计算结果做一比较，研究表明实验与理论较好的吻合;最后结合理论温度分布计算式，分别讨论了微波辐射时间、电场强度和频率对破乳的影响规律，并且从温度场对界面膜强度、连续相粘度、界面吸附能、双电层排斥势及体相粘度的影响分析了微波破乳机理。经研究知乳状液各相温度分布与微波辐射时间成线性关系、与电场强度的平方成正比。对于W/O型乳状液，电场强度一定时，随着微波辐射时间的增加，界面膜强度和界面吸附能直线下降，连续相粘度以指数函数的趋势降低;微波辐射时间相同时，随着电场强度的增加，界面膜强度和界面吸附能以抛物线的趋势降低，体相粘度以指数函数的趋势下降;造成这种现象的原因是微波辐射时间越长、电场强度越大，温度升高越快，分子间引力越小，进而使得表面张力下降越明显，界面分子排列开始松散，从而导致界面膜机械强度降低且液滴间聚结、聚并的阻力减小，促进破乳。对于O/W型乳状液，在电场强度为定值时，界面膜剪切粘度、双电层排斥势及体相粘度随着微波辐射时间的增加以指数函数趋势降低;波辐射时间相同时，随着电场强度的增加，界面膜强度和双电层排斥势及体相粘度先迅速减小后缓慢下降;这是因为微波辐射时间越长、电场强度越大，介质转化的热能越多，分子间的引力越小，且组成界面膜和溶解在水中的大分子断裂成小分子，这样既降低了界面膜的机械强度又减小了液滴间的阻力，有利于油水分离。

关键词：微波油水乳状液数学模型破乳机理

油水乳状液转相特性及其对集油工艺适应性的影响

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油水乳状液转相特性及其对集油工艺适应性的影响