原油乳状液的生成与性质

石油乳状液简介
乳状液是一种液体在另一种不相混溶的液体中的分散体系。

在石油工业中，乳状液有着广泛的用途。

以下是有关石油乳状液的详细信息：
形成：原油乳状液主要来源于两方面。

一方面，在原油开采过程中，油、气、水经过泵的搅动，会发生乳化现象，形成乳状液。

另一方面，采油废水中的乳状液也是来源之一。

种类：油包水是其中一种类型，其中油为连续相或称外相，水以分散相的形式被包于油中。

工业应用：在石油工业中，乳状液的应用十分广泛。

例如，钻井中使用的乳化泥浆可以提高泥浆的润滑性，减少磨擦阻力，避免大量的水向地层渗透，起到保护油层的作用。

在稠油开采中，向稠油体系中加入乳化剂，形成水包油乳状液，粘度降低，增大了驱替速度，提高了采收率。

提高采收率：在三次采油中，将化学剂如碱、酸、表面活性剂、聚合物等注入地下油层。

这些化学剂与地层中原油相遇时，在一定条件下会发生不同程度的乳化，形成各种类型的乳状液。

这些乳状液与水或地层中的原油的性质明显不同，有着特殊的流变性质。

这些性质促使二次采油中形成的残余油可再次活跃起来，成为可动油，从而提高采收率。

此外，关于石油乳状液的形成和分类的更多信息可以在石油科学和技术文献中找到。

如果您正在进行与此相关的研究或工作，强烈建议您查阅相关文献和资料以获取更全面和准确的信息。

三、W/O 型原油乳状液的流变性1、原油乳状液的流型及转相稀乳状液通常表现出牛顿流体特性，但随着内相体积浓度φ的增加，乳状液由牛顿流体变成非牛顿流体，表观粘度几乎呈指数规律增大（φ小于临界转相浓度），图1－1给出了乳状液相对粘度随分散相体积浓度的变化关系。

可见，内相浓度对流变性的影响可分为三个区：Ⅰ区为低内相体积浓度范围，乳状液呈牛顿流体；Ⅱ区为中等浓度范围，乳状液呈非牛顿流体，随φ增大最初为假塑性流体，在浓度较高时表现出塑性流体性质，当φ接近临界转相浓度 ，且在低剪切应力作用下，乳状液表现出粘弹性；Ⅲ区乳状液转相，一般为牛顿流体。

另外，对W/O 型原油乳状液的研究发现，随含水率φ增大，乳状液凝点升高，屈服值增大。

图4－34给出了某含蜡原油的W/O 型乳状液在纯原油凝点温度33℃下的屈服值随体积含水率的变化曲线，在该例子中，乳状液的屈服值随含水率的增加几乎是呈线性规律增大。

图1－1 乳状液相对粘随分散相浓度的变化曲线图1－2 某含蜡原油的W/O 型乳状液的屈服值随含水率的变化曲线2、影响乳状液流变性的因素油井采出液大多为W/O 型乳状液，且不含有专用的人工乳化剂。

从工程实际应用讲，乳状液表观粘度是管输工艺计算的最重要指标之一。

因此，对乳状液流变性的研究往往把其表观粘度作为最重要的评价指标。

影响乳状液流变性的主要因素有：（1）内相浓度随内相体积浓度增大，分散相颗粒相互作用增强，导致乳状液表观粘度增大，非牛顿性增强。

很稀的乳状液(φ<0.02)常常呈牛顿流特性，常用Einstein 公式表示其粘度与内相浓度的关系：）＋（＝φμμk 10式中： μ ---乳状液的粘度，φ---内相体积分数，0μ —外相粘度，k---常数 2.5 尽管有关乳状液表观粘度的公式很多，但实际计算中用得较多的是Richardson 公式：）（＝φμμk ex p 02）连续相粘度几乎所有有关乳状液表观粘度的理论或经验公式中，均把外相粘度当作决定乳状液粘度的最重要因素，多数公式表明乳状液粘度与外相粘度成正比。

原油破乳剂原理一、引言原油破乳剂是石油开采和炼油过程中常用的一种化学剂，用于破乳原油中的乳状液体，以便更好地分离油水两相和提高石油的品质。

本文将介绍原油破乳剂的原理及其在油田开发中的应用。

二、原油破乳剂的原理原油中的乳状液体是由水和油形成的胶体体系，其中水分散在油中形成小液滴。

原油破乳剂的作用是通过改变乳状液体的表面性质，使水和油相互分离，从而加快石油分离过程。

原油破乳剂的主要成分是表面活性剂，它能够在水和油的界面处形成一层薄膜，降低乳状液体的表面张力，使水和油能够更好地分离。

表面活性剂分为阳离子、阴离子和非离子三种类型，不同类型的表面活性剂适用于不同种类的原油。

在原油中添加表面活性剂后，它会吸附在水油界面处，形成一个类似于胶束的结构。

这种结构能够将分散的水液滴包裹在内部，形成稳定的乳状液体。

当添加原油破乳剂时，表面活性剂会破坏这种结构，使水液滴相互融合，从而分离出水相和油相。

三、原油破乳剂的应用1. 油田开采在油田开采过程中，原油破乳剂可以帮助分离原油中的水相和油相。

油井中的油水乳状液体会降低油井的产能，影响油田的开发效果。

通过添加原油破乳剂，可以破坏乳状液体的结构，使水和油相分离，提高油井的产能。

2. 炼油过程在炼油过程中，原油破乳剂可以帮助分离原油中的水相和油相，减少残留水分对炼油设备的腐蚀，提高炼油产品的品质。

同时，原油破乳剂还可以降低炼油过程中的能耗，提高炼油的经济效益。

3. 环境保护原油中的水相含有大量的盐分和有机物，对环境造成污染。

通过使用原油破乳剂，可以有效地分离水相和油相，减少水相的排放，降低环境污染。

四、总结原油破乳剂通过改变原油中乳状液体的表面性质，使水和油相互分离，提高石油的品质和开采效果。

它在油田开采和炼油过程中起到了重要的作用，并对环境保护起到了积极的推动作用。

随着科技的不断进步，原油破乳剂将会在石油工业中发挥更大的作用。

石油乳状液概述说明以及解释1. 引言1.1 概述石油乳状液是由石油和水相混合形成的一种复杂流体体系。

在许多工业生产过程中，石油乳状液经常出现，并对生产操作和产品质量产生重要影响。

理解和控制石油乳状液的性质与行为对于改善生产效率、优化产品品质以及确保工业系统的安全运行至关重要。

1.2 文章结构本文将分为五个部分来探讨石油乳状液的概述、特点、形成机制与成分分析，以及其在工业生产中的应用与所面临的挑战。

具体结构如下：1) 引言：简要介绍文章的主题和目标。

2) 石油乳状液的定义和特点：阐述石油乳状液的定义，描述其主要特点以及对应用领域的重要性。

3) 石油乳状液的形成机制与成分分析：解释形成机制概述，详细讨论主要成分，并提供影响因素和控制方法。

4) 石油乳状液在工业生产中的应用与挑战：综述石油乳状液在不同工业领域的应用，并介绍实际案例。

同时，探讨该复杂流体体系所面临的挑战，并提出解决途径。

5) 结论与展望：总结文章的主要观点和结论，并对未来发展进行展望，提出建议。

1.3 目的本文旨在全面了解和解释石油乳状液的性质、特点以及其在工业生产中的应用。

通过深入研究和分析，希望能够为相关领域的从业者提供有价值的理论指导和实践指南，帮助他们更好地理解和应对石油乳状液相关问题。

此外，本文也将探讨可能的未来发展方向，并提出一些合理可行的建议，以推动该领域的进一步发展和创新。

2. 石油乳状液的定义和特点：2.1 定义：石油乳状液是由石油及其相关物质与水通过机械、化学或电化学等方法形成的一个稳定的混合体。

它通常由水相分散于油相中形成，外观呈现乳白色或浑浊状态。

石油乳状液可以在自然界中形成，也可通过工业生产获得。

2.2 特点：（1）微观性质：石油乳状液是一种多相体系，主要由水分散相和石油连续相组成。

根据不同的形成机制和应用领域，其中还可能包含气泡、胶体颗粒等各种微观组分。

（2）稳定性：石油乳状液通常具有较好的物理和化学稳定性。

原油乳状液及化学破乳剂7.1乳状液的基本知识 (2)7.1.1乳状液的基本概念 (2)7.1.2乳状液的性质 (6)7.1.3乳状液的稳定性理论 (8)7.2原油乳状液及其性质 (10)7.2.1原油乳状液的生成及危害 (10)7.2.2原油乳状液的性质 (14)7.2.3影响原油乳状液稳定性的因素 (16)7.3乳状液在油井施工中的应用 (16)7.3.1乳化钻井完井液 (17)7.3.2乳化酸 (17)7.3.3乳化压裂液 (18)7.3.4稠油乳化降粘开采 (18)7.3.5微乳液的应用 (18)7.4原油脱水方法和原理 (19)7.4.1沉降分离 (20)7.4.2电脱水法 (21)7.4.3润湿聚结脱水法 (22)7.4.4化学破乳法 (22)7.5原油破乳剂及其评价方法 (23)7.5.1原油破乳剂发展简况 (23)7.5.2原油破乳剂的分类 (24)7.5.3常用的W/O型原油破乳剂 (25)7.5.4常见的O/W型原油乳状液破乳剂 (30)7.5.5破乳剂的评价指标 (32)7.6原油破乳剂的协同效应 (34)7.6.1破如剂的基本特性 (34)7.6.2破乳剂的复配方式及性能 (34)7.6.3破乳剂复配使用的原则 (36)7.7原油破乳剂作用机理 (37)7.7.1破乳过程 (37)7.7.2几类常用原油破乳剂的作用机理 (39)7.7.3破乳机理研究进展 (41)7.7.4破乳剂的选择 (43)参考文献 (45)世界各地的油田，几乎都要经历含水开发期，特别是采油速度快和采用注水进行强化开采的油田，其无水采油期短，油井见水早，原油含水率增长速度快。

例如美国约有80%的原油含水。

我国1983年以前，开发油田144个，综合含水达63.8%；1990年，全国油田原油含水达78%。

但当原油含水率达50%~70%时，增长速度减慢，甚至较长时间地稳定下来。

此时原油仍然稳定高产，油田的大部分储量在这一阶段被采出。

第26卷第6期 油　气　储　运实验研究原油水乳状液制备条件研究黄启玉3　张　帆　张劲军(中国石油大学(北京)油气储运工程系)　汪　岷　白东乔(中国石油管道公司秦京输油气分公司)黄启玉　张　帆等:原油水乳状液制备条件研究,油气储运,2007,26(6)49～51。

摘　要　系统研究了搅拌转速、搅拌温度、加水方式等因素对乳状液性质的影响,优选了乳状液的制备条件,并将室内制备的乳状液的粘度和现场相同含水率的乳状液进行了对比,确定了室内制备乳状液的条件。

主题词　原油 乳状液 制备条件 影响因素 试验研究一、前　言 在油水混合输送过程中,乳状液的性质是进行压力计算的重要依据,在室内制备与现场性质相同的乳状液具有重要意义。

室内试验油水混合方式有多种,并且各有特点,沈钟[1]等认为搅拌方式主要有机械搅拌、胶体磨研磨、超声波乳化器乳化、均化器乳化。

朱海山[2]认为要合理确定乳状液的制备条件,必须首先保证乳状液的制备应该与油田开发中原油与水的流动状况相一致并尽可能相近,即乳状液中原油与水的混合方式,应与从油层到泵、井筒、油嘴、分离设备、输送泵和管道的混合乳化方式相类似,并且搅拌的转速也要与次过程的剪切速率基本相吻合。

江延明、李传宪[3]等人通过试验研究了搅拌强度、搅拌时间和温度等操作条件的影响,认为搅拌强度越高,乳状液液滴平均半径越小,因而表观粘度越高;随搅拌时间的延长,乳状液的表观粘度不断上升,但上升幅度越来越小,最后趋于平衡;搅拌初期搅拌强度的影响大,随时间的推移,不同搅拌强度的乳状液的表观粘度的差别增强,达到最大值后开始减小,最后趋于同一平衡值;制备温度越高,所得到的乳状液的液滴越大,表观粘度越小。

二、试验仪器 1、　含水率测定仪器D TS石油含水电脱分析仪,适用于原油含水率的测定,添加轻油和破乳剂后原油含水率的测量误差小于1%。

2、　流变仪HAA KE RS150型流变仪。

3、　搅拌仪器采用I KA数显可控转速搅拌器。

原油主要以原油乳状液的形式开采，原油乳状液是一种油包水多相分散体系，影响其性质的因素非常多，如原油的粘度及含水量等等，研究原油乳状液十分困难。

由于提高采收率技术的应用，原油中胶质和沥青质的含量增加，增加了原油性质的复杂性。

化学驱油剂的应用提高了采出液的粘度和乳状液的稳定性，增加了原油输送和加工的难度，在解决问题时可能造成不必要的成本浪费。

目前，国内外原油乳状液的严重稳定性问题主要集中在天然表面活性剂的分析上。

研究结果表明，在油滴的油水界面上积累了大量的胶质和沥青质物质，在油滴表面形成了一层具有弹性的膜，这是提高原油乳状液质量的关键。

此外，影响原油界面膜的重要因素还有很多，如性质、张力、粘度和Zeta 电位等等。

一、影响原油乳状液界面性质与油水分离的因素在原油运输、生产时会发生混合，以及开采时注入化学剂、原油中含有的活性组分，对加强原油乳状液稳定性有直接作用。

其主要影响因素为：1.沥青质、胶质。

天然乳化剂是从原油中制取稳定乳化液的关键，包括胶质、沥青质和固体颗粒。

在天然乳化剂当中，沥青质对提高原油乳化剂稳定性的作用最为明显，其次是胶质。

沥青质是原油中的非烃部分，可溶于苯、甲苯，不溶于小分子；胶质是原油中以真溶液形式存在的高极性化合物。

两种表面活性和极性都很强。

它们能在乳状液表面形成界面膜，提高原油乳状液的稳定性。

界面膜是一种有机酸。

液膜呈酸性，所以胶质界面的其膜的强度较小。

而沥青胶束状态会受到胶质溶解作用发生改变，呈现为分散的沥青颗粒态。

二者乳化作用，在原油中分散沥青质微粒，很少发生沉淀，加强了与油水界面的吸附性，提高界面活性。

2.聚合物。

采油中会投入大量的化学剂，会生成W/O、O/W、多重乳化乳状液的混合物。

近些年聚合物驱在油田开采中应用愈加广泛，而驱油剂HPAM 的使用，增加了采出液的粘度，提升了乳状液的稳定性。

3.其他因素（1）固体颗粒。

作为一种微米级和亚微米级的物质，它是一种原油乳化剂，对原油乳状液的稳定性起到一定的作用。