超声波原油破乳的影响因素_高文庆

试论破乳剂破乳机理而及破乳效果影响因素【摘要】本文重点论述了破乳剂破乳机理、破乳剂筛选以及影响破乳剂效果的因素，以期为改进破乳剂在原油脱水过程中的应用提供技术参考。

【关键词】破乳剂破乳机理影响因素原油乳状液在外运之前需要使用合适的破乳剂进行破乳脱水。

原油进行破乳的方法比较多，有微生物法超声波法微孔过滤法，而最常用是化学方法，就是在一定温度下向原油乳状液中添加破乳剂。

笔者拟结合工作实际，对化学方法中破乳剂作用机理及其实践应用作一浅析。

一、破乳剂破乳机理破乳剂实质是一种油田化学剂，它的主要作用就是对原油采取液中的油与分进行分离。

破乳剂破乳机理是利用破乳剂能够有效粘附到油水界面，从而打破油水界面膜的稳定性，造成油水结合膜破裂，经克服油水相互作用力后，分离出来的水经过相互碰撞后凝聚在一起，在重力作用下，形成水滴并在原油中得以沉降分离（油水分离后水滴结合沉降见图1）。

破乳剂之所以能对原油进行破乳，主要是利用其表面活性作用、反相作用、润湿和渗透作用和反离子作用。

（一）表面活性作用一般来说，绝大多数破乳剂都是极具高效活性，极易快速吸附到原油油水界面上，促使油水界面膜的表面自由能被破坏或者降低，吸附在油水界面上，造成W/O型乳状液性能不稳定，在施加外力作用条件下，界面膜极易破裂，本来是乳状液微粒内相的水，经外力从界面得以突破膜并进入外相，实现了油水分离。

（二）反相作用亲水型的破乳剂能够把W/O型乳状液，直接转变为成O/W型乳状液，通过乳化过程的变换，使O/W型乳状液变得不稳定，实现油水分离。

（三）润湿和渗透作用破乳剂之所以能够降低原油粘度，使表面膜得以破坏，主要是它能够溶解并吸附油水界面的胶质、可以溶解吸附在油水界面的胶质、沥青质，以及有机酸等天然的乳化剂，然后，透过薄膜与水饱和，从而形成了亲水的吸附层，在外力与重力的作用下，水滴碰撞得到合并，使得水滴沉降并得以与原油实现分离。

（四）反离子作用吸附了部分正离子的水滴之间相互排斥。

复杂油田原油破乳方法的研究进展一、常规物理破乳方法常规物理破乳方法主要包括离心法、振荡法、超声波法等。

离心法通过离心作用加速原油中的乳化液和润湿剂的分离，从而达到破乳的目的。

振荡法则是利用振荡设备产生高频振荡，使乳化液的沉降速度加快，破乳效果显著。

超声波法则是通过超声波的高频振动，破坏原油中的乳化液，达到分离的目的。

这些方法虽然在一定程度上可以实现破乳，但由于复杂油田原油的特殊性，破乳效果有限。

二、化学破乳方法化学破乳方法主要包括添加表面活性剂、降低pH值等方法。

通过添加表面活性剂可以改变乳化液的性质，使其变得不稳定，从而实现破乳。

降低pH值可以改变原油中的乳化液的电荷特性，使其凝聚并分离。

这些方法在实际应用中操作简便、效果明显，是一种常用且有效的化学破乳方法。

生物破乳方法是近年来新兴的一种破乳方法。

通过利用某些微生物的代谢产物对乳化液进行分解，实现破乳。

生物破乳方法具有环境友好、成本低等优势，且破乳效果良好，受到了广泛关注。

复合破乳方法是指将物理、化学和生物等多种破乳方法进行组合使用。

通过综合利用各种破乳方法的优势，使破乳效果更加显著。

可以将物理方法与化学方法相结合，先利用物理方法破乳达到一定效果，然后再加入适量的化学药剂进行后处理，进一步提高破乳效果。

复杂油田原油破乳方法的研究正在不断推进。

各种破乳方法都具有一定的优势和局限性，需要根据具体的油藏特点和实际需求选择合适的破乳方法。

今后的研究应进一步深入，探索适用于复杂油田的高效、环保的原油破乳方法，为提高采油效果和油品质量提供技术支持。

复杂油田原油破乳方法的研究进展随着油气工业的发展，越来越多的油田处于高含水、高黏度、高脂肪酸、高盐度等复杂状态，这些都会导致油田原油的破乳难度加大。

因此，对于复杂油田原油的破乳方法的研究具有重要意义。

本文将从化学方法、物理方法、生物方法三个角度，介绍复杂油田原油破乳方法的研究进展。

化学方法是常用的破乳方法之一，其主要原理是通过添加表面活性剂、碱、酸等化学物质，改变原油表面的电荷或表面张力，从而使乳状液体分离成两个相。

目前，环氧丙烷等表面活性剂是研究的热点。

环氧丙烷具有极强的乳化剂性质，可使高粘度原油分散成微小的胶体颗粒，再通过添加大量的表面活性剂，使油水分离后，将表面活性剂通过反应去除。

此外，研究表明，碱类化学改性有较好的破乳效果，钠 - 钾弱碱相互作用增强了破乳剂的溶解度，同时纤维素溶解度增加也有利于破乳。

但是，化学方法的副产物多，对环境造成的污染较大，且对油层性质的影响不可忽略。

物理方法是另一种破乳方法，其主要原理是利用高速剪切、振荡、超声波等力量破坏乳状液体断裂形成两种物质。

研究表明，超声波和高速剪切对原油破乳有重要作用。

超声波通过产生大量气泡，破坏原油胶体结构，增加油水接触面积，使油水分离时间缩短。

高速剪切能够降低液面间的表面张力，加速分散过程，但是超声波和高速剪切会增加生产成本，消耗大量能源。

生物方法是近年来新兴的破乳方法。

其主要利用微生物的活性代谢产生胶粘剂，破坏乳状液体断裂数量形成两种物质。

目前，研究表明，生物方法具有低成本、高效率、无副产物等优点。

但是，生物方法还处于初步研究阶段，研究成果有限，效果尚不清楚。

总之，目前的研究成果表明，在复杂油田原油破乳方法研究中，化学方法、物理方法和生物方法各有其优缺点。

在实际应用中，应根据实际情况选择合适的方法，减少对环境负面影响，提高油气开采效率。

超声波原油破乳现状原油含水是油气田开发过程中的普遍现象。

含水原油在加工之前必须进行脱水脱盐处理。

主要采用电脱盐的方法来实现油水分离，一般还需加入破乳剂以提高脱水效果。

但有些原油采用以上传统方法却无法顺利实现油水分离，如三次采油采出的水包油(o/w)乳化原油、污水回收油老化油及某些进扣油等，由于其化学成分及乳状液结构的复杂性，难以用电场法和化学法破乳脱水。

针对这种情况，必须研究开发其它方法来实现破乳。

国内外研究表明，超声波破乳是一种能有效解决这类问题的新型破乳方法。

超声波是一种在媒质中传播的弹性机械波，具有机械振动、空化及热作用。

理论推导与可视化实验证明超声波破乳的声强必须在空化阈之下。

]因此，超声波原油破乳主要是利用超声波的机械振动作用和热作用。

作用的机理1.振动作用促使水“粒子”凝聚。

当超声波通过有悬浮水“粒子”的原油介质时，造成悬浮水“粒子”与原油2.一起振动。

由于大小不同的水“粒子”具有不同的相对振动速度，水“粒子”将相互碰撞、黏合，使粒子的体积和质量均增大，最后沉降分离。

3.振动作用可使原油中的石蜡、胶质、沥青等天然乳化剂分散均匀，增加其溶解度，降低油水界面膜的机械强度，有利于水相沉降分离。

热作用降低油水界面膜的强度和原油黏度。

一方面：边界摩擦使油一水分界处的温度升高，有利于界面膜的破裂。

另一方面：原油吸收部分声能转化成的热能，可降低原油的黏度，有利于水“粒子”的油一水的重力沉降分离。

1.超声波破乳的因素很多，如声强、超声波频率、辐射时间、温度、沉降时间、原油黏度等。

2，强及其分布是影响超声波破乳的重要因素之一。

声强必须控制在空化阈之下,由于各原油的性质差异较大，破乳时所需的最优声强不同。

3.波频率的大小在一定量级的范围内只影响“粒子”向波腹或波节运动所走的距离，对破乳效果在一定量级内影响不是很明显。

Kotyusov从理论上导出频率对“粒子”凝聚有影响，并导出了粒子在声波作用下产生凝聚的最佳频率约在21～25kHz以内。

原油乳状液的破乳机理及破乳方法摘要：归纳了近年来对原油乳状液破乳机理和破乳方法的研究进展，介绍了各种方法的特点、破乳机理和发展现状，对今后乳状液破乳工作的发展提出了建议。

关键词：原油乳状液破乳机理破乳方法原油乳状液的稳定性主要取决于油水界面膜，近年来，随着原油开采进入中后期，采油技术的不断开发和应用，大量的表面活性剂用来驱油，使得原油组成变得更加复杂，因此不断深入研究原油乳状液的破乳机理及新的破乳方法对油田的持续开发具有重要意义。

下面对原油乳状液的破乳机理及破乳方法的研究情况做了归纳，希望对广大油田科研工作者提供参考。

一、原油乳状液的破乳机理目前，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，以致原油乳状液破乳的机理没有完全弄清楚。

破乳就是破坏乳状液的稳定性，将其从稳定体系变成不稳定体系，最终达到脱水目的。

人们在长期的实践中，总结了一些破乳剂的作用机理：1.顶替或置换机理这种机理认为：破乳剂加入到原油乳状液后，由于破乳剂比乳状液的成膜物质具有更高的表面活性，所以能迅速吸附到油水界面上，将部分原成膜化合物顶替出来，形成新界面膜强度比原来界面膜强度低，减弱了界面膜的稳定性，从而促进原油乳状液的破乳。

这种机理已经被大多数学者认可。

2.反相作用机理这种机理认为，向乳状液中加入破乳剂，发生了相转变，即使原来的稳定油包水型乳状液类型转变为与其相反的乳状液类型，破乳剂的作用是充当水包油型乳化剂，在发生相转变的时候水由于受重力的作用而脱出。

3.润湿增溶机理这种机理认为破乳剂分子对乳状液的乳化膜有很强的溶解能力，从而破坏界面膜。

破乳剂分子可以润湿成膜物质，这种润湿包括水湿和油湿，分别使成膜物质向水中或油中溶解，从而破坏界面膜。

这类破乳剂也可被称作增溶剂。

3.絮凝-聚结机理絮凝作用是指分子量较大的破乳剂分子可将原油乳状液中的分散水滴聚集在一起，形成鱼卵状的聚集体。

这一过程是一个可逆过程，称作絮凝作用。

影响原油破乳脱水效果的因素分析摘要：根据桩西联合站原油破乳脱水的情况，对脱水温度、原油的乳化程度、加药浓度、加药方式的差异、原油新鲜程度和原油的含酸量以及对同一桶药剂不同部位的取液配药等方面的影响因素进行脱水实验分析。

通过实验和数据分析对改善原油破乳脱水状况的工作提出了相应措施，为联合站破乳脱水工作更好的开展奠定基础。

关键词：原油破乳剂乳化度浓度化学破乳剂是人工合成的表面活性物质。

原油破乳脱水是原油开采集输和炼化过程中的重要环节。

近年来，随着原油开采进入中后期，原油中胶质、沥青质含量不断增加，原油乳状液的性质变得更加稳定；加上采油技术的开发与应用以及大量油田化学品的使用，促使原油的组成变得更加复杂。

油田采出液的含水、含盐率逐年增高，加重了原油脱水、脱盐的任务，因此对原油破乳脱水的研究就格外重要。

实际生产中影响原油破乳脱水的因素很多，但大致归纳起来主要有三方面因素：原油乳状液的性质、原油破乳剂的性质和外界脱水条件。

一、破乳剂的性质原油破乳剂是影响原油乳状液稳定性的关键因素之一。

一种性能良好的破乳剂对乳状液界面膜的破坏必须是很有效的。

药剂应具备较好的扩散吸附性、药剂的润湿成膜性、药剂的絮凝聚结性等多方面能力。

如果对于一种乳化原油，某一种破乳剂同时具备以上几种良好的性能，我们就说这种破乳剂对该种乳化原油的稳定性的破坏作用最大。

1.扩散吸附功能破乳剂的扩散吸附性能是指破乳剂分子进入乳状液中向油水界面膜上的扩散速度和吸附能力。

如果药剂的扩散吸附性能好，药剂在油相和水相中的滞留物就少，药剂在膜上的作用就充分、完全。

体现在外观的脱水现象为：用药量少、脱水速度快、出水量多。

2.润湿成膜功能破乳剂的分子进入油水界面以后，能引起原界面膜的破坏是改变乳状液稳定性的关键。

这种作用具体体现在破乳剂分子对吸附分配在界面膜上的沥青质、胶质、石蜡、固体颗粒及其它天然乳化剂的润湿反转能力和顶替原界面膜上的乳化剂而重新成膜的能力。