原油乳状液的稳定性与界面膜研究进展
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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。
油包水乳状液稳定性机理研究作者:董本建来源:《中国科技博览》2014年第18期[摘要]油包水钻井液是一种多相分散体系,其稳定性是很多因素共同作用的结果,包括基础油、乳化剂、油水比、搅拌时间和强度,以及高温的影响等。
室内对以上几种因素进行实验分析,其中乳化剂为大庆油田常用的油包水乳状液的乳化剂,以及一种阳离子表面活性剂,通过以上实验验证影响油包水乳状液稳定性的因素及其影响程度。
[关键词]乳化剂;油包水乳状液;抗高温中图分类号:TE254.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0075-01前言油包水钻井液由油、水、乳化剂、亲油胶体和碱度调节剂等处理剂组成,由于油水为两种互不相溶的液体,在自然状态下受重力影响而分层,因此需加入具有两亲结构的表面活性剂,即乳化剂。
乳化剂亲油端伸入油相,亲水端伸入水相,在降低油水界面的界面张力的同时,由于表面活性剂在界面上的吸附形成一层具有一定强度的界面膜,该膜能够对分散相起到保护作用,使分散相液滴在相互碰撞后不易合并,从而达到稳定乳状液的目的[1]。
除乳化剂之外,油水比、搅拌条件等也对乳状液稳定性有一定影响。
1.影响因素室内研究乳状液稳定性的评价方法有观察法、离心法和电稳定法,本文使用fann MODEL 23D型电稳定测试仪测量破乳电压(测三次取平均值),评价油包水乳状液的稳定性。
1.1 搅拌强度搅拌强度即搅拌速度,对形成的分散相液滴的大小有影响,液滴尺寸范围越窄,越不易聚结变大,乳状液的稳定性越好。
配制200ml油水比为80:20的油包水乳状液,主乳加量为3%。
搅拌速度分别为3000r/min、4000r/min、6000r/min、 8000r/min、10000r/min、11000r/min、12000r/min,搅拌时间均为20min。
测不同搅拌速度下的破乳电压Es,记录数据如下。
1.2 搅拌时间配制200ml油水比为80:20的油包水乳状液,主乳加量为3%。
有关原油乳状液稳定性的研究第15卷第1期油⽥化学1998年第87-96页Oilfield Chemistry3⽉25⽇有关原油乳状液稳定性的研究Ξ杨⼩莉 陆婉珍(北京⽯油化⼯科学研究院)摘要 本⽂从原油中天然乳化剂的主要组分沥青质的性质及其对原油乳状液稳定性的影响,原油乳状液界⾯膜性质及破乳剂对界⾯膜性质的影响等⽅⾯综述了近⼗年来国外在原油乳状液稳定性研究⽅⾯的进展。
主题词原油乳状液 界⾯膜性质 原油天然乳化剂 沥青质 破乳机理 综述世界开采出的原油有近80%以原油乳状液形式存在[1]。
原油破乳也对原油开采、运输及加⼯⼗分重要[2,3]。
对原油乳状液稳定性的研究⽇益深⼊。
原油乳状液是⼗分复杂的分散体系,以油包⽔(W/O)为主。
原油产地、开采⽅式等因素使原油乳状液性质千变万化。
有许多因素影响原油乳状液的稳定性,如原油密度、粘度、⽔含量、⽔滴直径、⽔滴带电性、⽔相性质、原油中固体颗粒、界⾯膜强度和粘性及乳状液的⽼化等等。
这众多的因素增加了原油乳状液稳定性研究的复杂性。
现已查明,原油之所以能形成稳定的乳状液,主要是由于原油含有天然乳化剂[4,5],原油乳状液的稳定性在很⼤程度上取决于由天然乳化剂形成的界⾯膜[6],破乳剂能影响界⾯膜的稳定性[7]。
⽬前对于原油乳状液稳定与破坏的研究,主要集中在天然乳化剂和破乳剂对界⾯膜性质的影响上。
近⼗年来国外针对各产地的原油乳状液进⾏的研究很多,涉及范围及内容⼗分⼴泛。
在我国此项研究尚较薄弱。
本⽂将对近⼗年来国外在(1)原油天然乳化剂主要成分沥青质的性质;(2)原油乳状液界⾯膜性质及(3)破乳剂对界⾯膜性质影响这三个⽅⾯的研究⼯作作⼀简要概述。
1 沥青质性质研究111 沥青质———原油中天然乳化剂的主要成分沥青质通常是指⽯油中不溶于⼩分⼦正构烷烃(如正戊烷、正庚烷等)⽽溶于苯的物质。
它是⽯油中分⼦量最⼤,极性最强的⾮烃组分。
原油中天然乳化剂包括⾼熔点⽯蜡、胶质、粘Ξ收稿⽇期:1996211207;修改⽇期:1997205230。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第1期·26·化工进展多尺度研究油水乳状液稳定性的技术进展黄翔峰,王旭慧,陆丽君,刘佳,彭开铭(同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092)摘要:油水乳状液在石油化工、食品、医药等领域有广泛的应用,其中乳状液的稳定性一直是人们研究的热点。
本文回顾了近年来乳状液稳定性的研究方法,从宏观相分离、介观液滴粒度及微观界面膜稳定性3个不同尺度对油水乳状液稳定性研究技术的进展进行综述,并简要比较了同尺度不同研究方法的优劣。
宏观尺度上,稳定性分析仪和低场核磁共振的引入使得乳状液相分离过程的表征更加准确便捷;介观尺度上,通过对分散相表征结果的拟合计算实现对乳状液液滴粒度的原位表征;微观尺度上,微量吸液管技术、显微观测等表征技术的发展和引入使得界面膜的机械强度、厚度及形态结构三方面的研究更加深入,从而更加直接准确地表征界面膜的稳定性。
此外,本文还重点对综合运用不同尺度研究方法全面深入探究乳状液稳定机制进行了论述,并指出原位表征技术是乳状液稳定性研究方法的重要发展方向。
关键词:乳液;稳定性;多尺度;相分离;液滴;界面膜中图分类号:O 648 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2016)01–0026–08DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.004Technical progress of multiscale study on oil-water emulsion stability HUANG Xiangfeng,WANG Xuhui,LU Lijun,LIU Jia,PENG Kaiming (College of Environmental Science and Engineering,State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Tongji University,Shanghai 200092,China)Abstract:Oil-water emulsions have wide range of applications in the field of petrochemicals,food,medicine and others. The stability of emulsion has been a research hotspot. This paper reviewed research methods of emulsion stability in recent years,summarized the progress of research techniques from three aspects and made brief comparison of the advantages and disadvantages of different methods of the same scale. On the macro-scale,emulsion stability analyzers and low-field NMR are used to characterize the phase separation process,which simplifies the test operation and renders a more accurate result. On mesoscopic scale,the in situ characterization of emulsion droplet size can be achieved by fitting calculation of the optical and NMR results. On the micro-scale,the accurate characterization of interfacial film stability is realized by the development and introduction of micropipette,microscopic observation technologies and others,which includes the research of mechanical strength,thickness and morphology of interfacial film. In addition,this article also identified the integrated use of different methods in in-depth inquiring the stability mechanism,analyzed trends of research methods in oil-water emulsion stability,and noted that in situ characterization technology is the development direction of emulsion stability research.Key words:emulsions;stability;multiscale;phase separation;droplet;interfacial film收稿日期:2015-07-13;修改稿日期:2015-08-11。
现阶段,我国在开采石油资源过程中,需要实施注水开采作业,随后再对开采上来的原油进行脱水处理,从而获得所需的石油资源。
在原油处理过程中,如果处理技术的应用存在问题,则会极大的影响原油处理质量,甚至会引发严重的安全事故。
因此,在对原油进行处理时,加大处理技术的应用研究力度就显得特别重要。
一、原油乳状液在处理原油前,首先要了解原油的成分构成。
在开采上来的原油中,存在两种水形态,即:游离水与乳化水。
在常温状态下,游离水可通过沉降作用得到彻底的脱除,但是对于乳化水来说,其无法通过简单的沉降作用得到消除,所以必须对其实施有针对性的脱除技术,方可实现彻底的脱除。
1.乳状液类型通过研究表明,乳状液存在两种类型,即:W/O型与O/W型。
所谓W/O 型,指的是有极其微小的水颗粒在原油中分布,水代表分散相,而油则代表连续相,所以也可将此类型称为油包水型乳状液。
O/W型乳状液也可称之为水包油型乳状液,其指的是水中分散着许多极其微小的油颗粒。
此外,在原油成分中,往往含有大量的胶质、沥青质等物质,其在油水的分界面上吸附,从而形成极具稳定性的粘膜,避免乳状液遭受破坏,使原油乳状液变得更加稳定。
2.乳状液的生成机理乳状液的形成,需要三个关键要素,即:乳化剂、强烈的搅拌以及彼此不相溶的液体。
在开采油田过程中,需要填注大量的水,随着搅拌,导致所开采上来的原油中存在乳状液。
3.乳状液的预防在油田开采工作中,为了防止乳状液的出现,则要做好以下工作,具体为:1、降低原油与水形成混合物的搅动程度;2、及时将原油中的水分清除出去。
二、原油处理技术的应用1.化学破乳相关研究表明,为了去除原油中的乳状液,需要实施一系列工艺流程,例如,分油、絮凝、膜排水以及凝结等。
此外,由于化学破乳剂的稳定性突出,并且与原油成膜物质的界面活性相比,破乳剂的界面活性更高。
所以,可通过破乳剂的帮助,将原有界面膜的稳定后破坏掉,以此来实现破乳的目的,从而使油水得到更好的分离。
原油乳壮液的稳定性及Dendrimer聚醚破乳剂的合成研究的开题报告一、研究背景随着原油需求的不断增长,在采油、储运、加工等过程中,需要处理大量的原油乳液。
原油乳液是指在水相中存在的微米级液滴,主要由原油、水和乳化剂组成。
原油乳液具有流变特性复杂、稳定性差、易发生机械强化等特点,对采油、储存和加工等环节造成了极大的困扰,因此需要进行研究。
二、研究内容1.研究原油乳液的稳定性针对原油乳液的稳定性问题,将对乳化剂种类、添加量、乳化温度、pH等因素进行研究,探究其对原油乳液稳定性的影响,为原油乳液的处理提供理论基础。
2.合成Dendrimer聚醚破乳剂Dendrimer聚醚是一种新型的分子构型,具有分子量可控、分子稳定性好、结构规整等特点,是制备破乳剂的重要原料之一。
本研究将合成Dendrimer聚醚破乳剂,并研究其在原油乳液处理中的应用。
三、研究意义通过研究原油乳液的稳定性及Dendrimer聚醚破乳剂的应用,可以有效地解决原油乳液处理中的安全和环保问题,同时提高油田采收率和原油加工设备的效率,对石油工业具有重要的意义。
四、研究方法本研究将采用表征原油乳液的物理化学方法,如流变学、稳定性测试等,研究原油乳液的稳定性,并结合Dendrimer聚醚的合成方法,制备Dendrimer聚醚破乳剂,通过稳定性测试等方法,研究其改善原油乳液稳定性的效果。
五、预期成果本研究预期可以得到以下成果:1.掌握原油乳液的稳定性测试方法,研究各个因素对原油乳液稳定性的影响。
2.成功合成Dendrimer聚醚破乳剂,并对其进行表征和应用研究。
3.得出原油乳液处理中Dendrimer聚醚破乳剂的最佳应用条件,提供实际应用借鉴。
六、进度计划本研究计划于2022年9月开始,预计历时两年完成。
具体进度计划如下:2022年9月-2023年4月:文献调研与实验方法研究。
2023年5月-2023年11月:原油乳液稳定性研究及Dendrimer聚醚的合成。
原油乳液的稳定性一、原油乳液从纯热力学的角度来看,乳液是一个不稳定的系统,因为液/液体体系具有分离和减小其界面面积,并因此降低其界面能的自然趋势。
大多数乳液表现出动力学稳定性,通常表现在一段时间内。
油田生产井所产生的乳液,根据其动力学稳定程度,可进行以下分类:●松散的乳液在几分钟内分离出来,分离出来的水是游离水。
●中等乳液在数十分钟内分离。
●紧密的乳液在数小时甚至数天内分离(有时仅部分分离)。
油田乳液可分为三大类:●油包水●水包油●多重或复合乳液油包水乳状液由连续油相中的水滴组成,水包油乳状液由连续水相中的油滴组成。
下图显示了两种基本(油包水和水包油)类型的乳液。
油田化学技术(微信公众号)在石油工业中,油包水乳状液较为常见(大部分油田生产的乳状液都是这种)。
油田化学技术(微信公众号)二、乳液的稳定机制原油包水乳液通常认为是一种特殊的液包液型的胶体分散体,其动力学稳定性是纳米至微米级别上的油滴和水滴界面膜相互作用的结果,乳化水滴的乳化剂起了关键的稳定作用。
乳液的破乳主要包含以下四个步骤:●沉降●聚集或絮凝●聚结●反相沉降是由于油和水之间的密度差异,水滴从乳液中逸出、沉降。
聚集或絮凝是乳液中的水滴聚集在一起而不改变表面积。
聚结是液滴融合形成总表面积减小的较大液滴。
1 表面薄膜和聚结稳定性原油乳液的稳定主要依赖于油/水界面处的水滴周围形成的乳化剂薄膜,此类薄膜主要是吸附了具有界面活性的乳化剂分子,通过增加界面粘度来增强乳液的稳定性。
高粘性界面膜通过提供抵抗聚结的机械屏障,降低乳液的破乳概率。
下图显示了油包水乳液中的持久膜。
细固体的存在还可以增强界面膜并进一步稳定乳液。
界面膜的乳化剂显微照片(第二张为放大)油田化学技术(微信公众号)界面膜的性质取决于:●原油类型(沥青、石蜡等)●水的组成和pH值●温度●吸附膜被压缩的程度●接触或老化时间●原油中极性分子的浓度不可压缩界面膜的存在与乳液稳定性之间存在良好的相关性。
原油乳状液的稳定性及新型破乳剂的研究[摘要]:介绍了原油乳状液的形成条件,分析了原油乳状液中的天然乳化剂,如沥青质、胶质、石蜡及固体黏性颗粒对乳状液稳定性的影响,概括了破乳剂的破乳机理及几种研究应用较多的新型破乳剂。
[关键词] 原油乳状液;稳定性;破乳机理;破乳剂近年来,随着原油开采进入中后期,原油中胶质、沥青质含量增加, 使得原油乳状液变得更加稳定;加之化学驱的广泛应用,化学驱产出液越来越多,由于化学驱中碱、表面活性剂和聚合物的加入,改变了常规原油采出液的状态,乳化现象加重,使破乳过程变得更加复杂。
因此,客观上要求我们不断研究影响原油乳状液稳定性的因素和破乳机理,不断研制开发新型高效的破乳剂。
1 原油乳状液的形成乳状液是一种或几种液体以微粒(液滴或液晶)形式分散在另一种不相混溶的液体中形成的具有相当稳定性的多相分散体系,分散的液滴一般大于100 nm。
通常把乳状液中以液滴形式存在的一相称为分散相(不连续相),另一相称为分散介质(连续相)。
原油乳状液的形成必须具备3 个条件:(1) 存在两个不相溶的液体,即原油和水;(2)有乳化剂存在,以形成并稳定乳状液。
形成乳状液的类型依赖于乳化剂,若乳化剂油溶性较强,有利于形成W/O 型乳状液;水溶性较强,有利于形成O/W 型乳状液;(3)具有使油水混合物中一种液体分散到另一种液体的充足混合或搅拌。
亿万年形成的原油在地层中是油水分离的,只有开采、集输过程中原油和水湍流运动时,强烈的混合才形成不同稳定性的原油乳状液。
2 原油乳状液的稳定性研究原油乳状液是十分复杂的分散体系,多以O/W 型乳状液存在,影响原油乳状液稳定性的因素很多,如沥青质、胶质、石蜡及微量的固体粘性颗粒,它们作为天然乳化剂吸附在油水界面,形成具有一定强度的黏弹性膜,给液滴聚并造成了动力学障碍,因而使原油乳状液得以稳定存在。
2. 1 沥青质对原油乳状液的影响沥青质是原油乳状液天然乳化剂中的重要一种。
文章编号:1004 1656(2002)06 0623 05原油乳状液稳定性和破乳研究进展夏立新1,曹国英1,陆世维1,张 路2,俞稼镛2(1.中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连 116023;2.中国科学院理化技术研究所,北京100101)摘要:本文从控制乳状液稳定性的一些因素 界面膜、界面张力、双电层、空间位阻、固体粒子、液晶、油相溶解度、连续相粘度等方面综述了有关乳状液稳定性的一些研究进展。
对国内外有关原油乳状液的破乳研究也做了综述。
同时,介绍了应用于乳状液稳定性研究的新的实验技术和仪器。
关键词:原油;乳状液;界面膜;稳定性;破乳中图分类号:O647 11 文献标识码:A为了满足世界对石油日益增长的需求,提高石油采收率,人们研究开发了多种采油技术,包括注水驱、蒸汽驱、化学驱等方法[1,2],这些方法最终都使原油以乳状液形式被采出。
据统计,世界开采出的原油有近80%以原油乳状液形式存在[3]。
油-水乳状液的存在,将增加储运的负担,降低管线的使用寿命,在原油加工过程中易导致催化剂中毒和高温蒸馏设备的严重腐蚀。
必须清除这些乳状液,使油水分离,使原油含水<0 5%,含盐<50mg/ L[4]。
国内外针对原油乳状液的稳定性和破乳研究日渐深入,涉及的内容也十分广泛。
1 乳状液稳定性原油乳状液是十分复杂的分散体系,以W/O 型乳状液为主,原油产地、开采方式、乳化条件、温度、压力、水相性质等诸因素使原油乳状液性质千变万化。
原油之所以能形成稳定的乳状液,主要是由于原油含有天然乳化剂,原油乳状液的稳定性很大程度上取决于天然乳化剂吸附在油-水界面上形成的界面膜的性质。
此界面膜有两个特点:(1)油-水界面张力较大,一般在25~30mN/m范围,即成膜物质的界面活性不大。
(2)膜的强度大。
后一特点使原油中的水珠在互相碰撞时膜不易破裂,因而乳状液很稳定[2]。
原油中的成膜物质主要有沥青质、胶质、石蜡、石油酸皂及微量的粒土颗粒。
Z e t a 电位和界面膜强度对水包油乳状液稳定性影响徐明进* 李明远 彭 勃 吴肇亮 林梅钦 郭继香 董朝霞(中国石油大学提高采收率中心 北京102249)摘 要 通过对表面活性剂、聚合物溶液和煤油体系油水界面剪切黏度和油珠的Z e t a 电位的测定,考察了界面膜强度和Z e t a 电位对水包油乳状液稳定性的影响。
在煤油、表面活性剂、聚合物聚丙烯酰胺(3530S )或其氧化降解聚合物体系中,含有3530S 时,界面膜强度值最大,最大值大于0.10m N /m ,Z e t a 电位为-18.4m V ,绝对值最大,乳状液最稳定。
结果表明,油水界面膜强度和油珠表面的Z e t a 电位对水包油乳状液稳定性影响较大。
界面膜强度和Z e t a 电位绝对值较大时,乳状液最稳定;当界面膜强度相差不大时,Z e t a 电位绝对值大的乳状液较稳定,此时双电层对乳状液稳定性起主要作用;当Z e t a 电位相差不大时,界面膜强度大的乳状液较稳定,此时界面膜强度对乳状液稳定性起主要作用。
研究还表明,机械或氧化降解后的聚合物体系,界面剪切黏度和Z e t a 电位绝对值变小,乳状液稳定性变差。
关键词 界面剪切粘度,Z e t a 电位,聚合物,降解,乳状液中图分类号:O 648.1 文献标识码:A 文章编号:1000-0518(2007)06-0623-052006-10-03收稿,2007-02-08修回国家“九七三”项目(2005c b 221300)资助通讯联系人:徐明进,男,博士研究生,工程师;E -m a i l :m i n g j i n b j @126.c o m ;研究方向:胶体与界面化学一般认为油包水乳状液以界面膜稳定为主[1~3],而水包油乳状液以双电层稳定为主[4,5]。
我们近期研究发现,界面膜强度对水包油乳状液的稳定性也有重要影响。
本文研究了界面膜强度和Z e t a 电位对水包油乳状液稳定性的影响,为进一步研究水包油乳状液的稳定机理与聚合物驱采出液稳定机理的研究提供理论依据。
第52卷第10期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.10 2023年10月 Liaoning Chemical Industry October,2023原油乳状液破乳方法的研究进展马玉丽(西安石油大学, 陕西 西安 710065)摘 要:为了解决原油乳状液油水分离难的问题,采油工厂常采用各种各样的方法对其进行破乳,对物理破乳法、生物破乳法、化学破乳法、化学和物理相结合的破乳方法等类型的破乳方法进行了介绍,并概括了它们各自的特点,对乳状液破乳研究具有一定的指导意义。
关 键 词:原油乳状液; 油水分离; 破乳; 破乳方法中图分类号:TQ016.1 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)10-1520-04随着社会现代化进程的加快,对石油的需求量逐年增加。
为了使石油的采出率更高,采油工厂大多利用化学技术进行采油工作。
这就导致构成原油乳状液的物质较之以往更为复杂多样、其稳定性强、不易破乳[1]。
大多数原油最初在油田以乳状液的形式生产。
因此,石油工业面临的一个重要问题就是去除原油中的乳化水,否则将导致原油运输设备的腐蚀损坏[2],同时影响下游炼油厂的正常操作。
传统的破乳剂通常由亲水性和疏水性基团组成,这使得它们能够吸附在油水界面上,从而破坏乳状液的稳定性。
然而,尽管它们的破乳效率较高,但在破乳后,破乳剂仍将停留在油相或水相中,从而造成额外的环境问题。
因而怎样高效环保地对原油乳状液进行破乳就成为了一个急需攻克的难关[3]。
尽管在过去的几十年中科研人员为研究可靠和高效的破乳方法做出了巨大努力[4],但大多数原油乳状液不能在短时间内破乳。
事实上,破乳操作是去除生产平台和炼油厂原油中水分的关键过程。
破乳是破坏乳状液稳定性并导致分散液滴聚集和分离的过程。
目前,破乳方法大致可以分为:物理破乳法、生物破乳法以及化学破乳法。
这些破乳方法可以帮助我们更快地从原油乳状液中脱出水,但也各有其局限性。
1物理破乳法及其特点物理破乳法有:沉降分离破乳法、电破乳法、超声波破乳法、微波破乳法以及膜破乳法等。
胜利油田二元驱采出液中乳状液的稳定性研究孙玉海;王娟;马天态;马素俊;杨景辉;冯雷雷;冯茜【摘要】针对胜利油田二元驱采出液处理难度大的问题,以二元驱采出液中乳状液为研究对象,对其开展了界面性能、界面黏弹性、界面膜微观结构以及Zeta电位的室内分析研究.结果表明,二元驱采出液中的乳状液稳定性主要由界面膜强度决定,体系的双电层结构对乳状液的稳定性有一定的促进作用.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2014(015)003【总页数】4页(P15-18)【关键词】二元驱采出液;稳定性;界面性能;胜利油田【作者】孙玉海;王娟;马天态;马素俊;杨景辉;冯雷雷;冯茜【作者单位】中国石化胜利油田采油工艺研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田采油工艺研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田采油工艺研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田采油工艺研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田采油工艺研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田采油工艺研究院,山东东营257000;中国石化胜利油田采油工艺研究院,山东东营257000【正文语种】中文二元复合驱(表面活性剂+聚合物)作为重要的采油技术,具有驱油效率高的显著特点,近年来得到了迅速发展。
二元复合驱原油中新型驱油用化学品的应用及原油性质的劣质化,使得采出水乳化严重,油水分离不彻底,污水中含油量大;尽管采取了加大破乳剂及净水剂用量,增加沉降时间等措施,但均未有效解决生产中存在的问题,采出液处理难度大[1-2]。
目前,对二元驱采出液的研究报道主要集中在采出液处理剂的研发[3-6],而对于二元驱采出液中油水乳化的特性和稳定性的原因鲜有报道。
笔者针对胜利油田二元驱采出液乳状液难以破乳的问题,通过对其油水特性分析研究,找出了影响乳液破乳的关键因素,可解决二元复合驱采出液的油水分离困难的现状。
1 实验1.1 仪器与原料恒温水浴振荡器;SVT20型视频旋转滴张力仪,Data physics公司;JB-3型定时恒温磁力搅拌器,上海雷磁新泾仪器有限公司;1162型Zeta plus电位分析仪,美国Brookhaven公司;界面张力仪,法国IT Concept公司。
1.乳状液乳状液(Emulsion )是由两种互不相混溶的液体形成的非均相体系,其中至少有一种液体以液滴的形式分散在另一种液体中。
乳状液中液珠的直径通常大于0.1μm 。
一般,把乳状液中以液珠形式存在的那一个相称为内相(分散相相),另一个相称为外相(分散介质或连续相)。
液总有一个相是水(或水溶液),简称为水相。
另一相是与水不相容的有机液体,简称为油相。
外相为水,内相为油的乳状液,称为水包油乳状液,用O/W 来表示。
外相为油,内相为水的乳状液,称为油包水型乳状液,用W/O 来表示。
多重乳状液是分散相的液滴中包含有连续相液体的细小液珠。
多重乳状液又分为水包油包水型(W/O/W )和油包水包油型(O/W/O ),水包油包水型(W/O/W )是油分散在水相中,而油滴中又有小水珠。
油包水包油型(O/W/O )水分散在油相中,而水滴中又含有小油珠。
乳状液黏度的决定因素有:外相黏度、内相黏度、内相的体积分数、液珠的大小以及乳化剂的性质等。
研究了一系列石油在水中的乳状液后,得出下列关系式能较好的反应乳状液黏度与内相浓度的关系:o 131h ηηφ=-()(2-3) 式中,η:乳状液的黏度;o η:外相黏度; φ:内相的体积分数;h :常数,体积因子,大约在1.3左右,随内相含量的增加而降低。
一般认为,内相黏度对体系的影响是液珠内的液体产生环流所致,内相黏度体系的黏度也增高。
当内相黏度很大时,可以把液珠看做固体质点,这样在数学处理时就比较方便。
事实上液膜性质对体系黏度的影响远比内相性质显著,这与乳化剂的性质有关。
乳化剂对乳状液黏度的影响大体上有以下三种可能性:①部分乳化剂进入油相,与之生成凝胶。
①在界面上的乳化剂可以改变一种液体在另一种液体的分散程度,从而改变体积分数。
①水溶液中乳化剂形成的胶束,对油相有加溶作用,因而影响黏度。
乳化剂与乳状液黏度的关系符合以下经验公式:o In /ac ηηφ()=+b式中, c :乳化剂浓度;a,b :常数;η:乳状液的黏度;o η:外相黏度;φ:内相的体积分数;2.原油乳状液的稳定性因为乳状液是多相分散体系,液珠与介质之间存在着很大的相界面,体系的界面能很大,故为热力学不稳定体系。