原油破乳和原油破乳剂.doc

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1、原油破乳和原油破乳剂1乳化和乳化液一种液体以一定大小的液滴形式分散于另一种液体中，这一过程就叫乳化；形成的新液体就是乳化液。常见乳化液如牛奶，原油。在乳化液中，处于内部被包围状态的液滴叫分散相，又叫内相；处于外部的液体叫连续相，又叫外相。内相为水外相为油的叫油包水型乳化液，记为W/O；内相为油外相为水的叫油包水型乳化液，记为O/W。内外相的结合面叫界面。乳化液的形成条件：1)两种互不相溶的液体；2)提供能量的条件，如搅拌；3)活性物质如乳化剂的存在，这是形成稳定乳化液的必要条件。乳化剂的作用：扩散和分布在油水界面上，形成定向排列，降低界面张力，并与其

2、他活性物质一起构成界面膜，从而稳定乳化液。W/O乳化液和O/W乳化液的形成：1)油水比例。2)乳化剂种类。乳化剂是促进乳化发生并使乳化液更为稳定的一类表面活性剂。乳化剂分子有亲油基团和亲水基团构成。主要根据亲水基团的电离情况不同，可将乳化剂分为非离子、阴离子和阳离子三种类型。亲水基团不电离的是非离子型，亲水基团电离后带负电的是阴离子型，亲水基团电离后带正电的是阳离子型。但无论何种类型，亲水基/亲油基的大小、特性和能力决定了乳化剂分子的亲油性亲水性有强弱之分。另外离子型乳化剂在界面膜上的排列，显然会使界面膜具有正电性或负电性，这样也会使液滴间产生电性排

3、斥，阻止液滴合并，增加乳化液稳定性。3)温度和混合方式等。一般油多水少容易形成W/O乳化液，水多油少容易形成O/W乳化液。存在亲油性或油溶性强的乳化剂，容易形成W/O乳化液，存在亲水性或水溶性强的乳化剂，容易形成O/W。实际上生成何种乳化液受以上三种因素的综合影响。而且一定条件下W/O乳化液和O/W乳化液可相互转换2破乳和破乳剂破乳是乳化的逆过程。从物理学上讲，乳化液是一种不稳定状态，有液相分离的趋势；但实际上许多乳化液室温下放置几年也不会分层，比如一些含水原油。为什么呢？这是因为乳化液中的分散液滴一直在做无规则的运动（布朗运动），而且温度越高运动越

4、快，液滴间的碰撞时时发生，由于同种液体间的引力较大，如果没有弹性界面膜的存在，必然发生液滴的结合，小液滴逐渐变成大液滴，然后因油水密度的差异而分层破乳。界面膜的牢固程度、液滴的大小和温度条件的不同造成了乳化液的稳定程度不同。所以乳化液的破乳同乳化液的形成一样也需要一定的条件，如温度的变化，酸碱盐的加入，破乳剂的使用，外加电场等。1)温度的影响：升温可使布朗运动加快，增加液滴碰撞频率，促进液滴结合；升温还可使两种液体的密度差发生变化，从而影响液体分层；降低液相粘度，利于水的沉降。2)电解质的影响：主要也有两方面，一是中和界面膜所带电荷，降低液滴间排斥力

5、，二是增加油水密度差，加快破乳。3)破乳剂的影响：破乳剂与乳化剂类似，其分子都是由亲油基团和亲水基团构成的，这一类物质都容易吸附到油水界面上，由于分子引力的变化使得界面张力降低，所以这些物质有统称为表面活性剂。一般认为，破乳剂吸附到油水界面上后，会替代原有活性物质，降低膜的稳定性，加快破乳。破乳剂与乳化剂在一定条件下功能可以转换。4)电场的影响：乳化液外加电场后，分散的液滴会发生变形和极化，从而使液滴间电性引力加强，这种引力往往远大于同性液体间的吸引力，会大大促进液滴合并速度，促进破乳。3原油乳化液和原油破乳3.1原油乳化液的形成和稳定在地层中,通常

6、油和水是分离的。采油过程中泵的剪切、油嘴的节流、管线和容器内的搅拌混合等，为乳化液的形成提供了动力。而原油中存在的环烷酸、天然脂肪酸、酚及它们的盐类等天然表面活性剂，蜡的晶体，沥青质颗粒，胶质，岩屑，黏土颗粒，未溶解的盐类等多种物质都使乳化液变得稳定。一般高黏度重质原油形成的乳化液更为稳定，尤其是在老化后，由于轻烃的挥发使原油黏度增加、某些成分的氧化和沥青质胶质等的聚结都会使界面膜更加牢固，乳化液更加稳定。3.2原油破乳油田采用的破乳脱水方式主要有三种：热沉降，化学法，电场法。对应的设备是沉降罐、游离水分离器、热处理器和电脱水器，其对应关系如下：沉降

7、罐------热沉降或热化学沉降；游离水分离器------热化学沉降；热处理器------热化学沉降；电脱水器------热、电化学沉降。3.3设备参数调节与原油脱水有关的最重要设备参数有两个：流程温度和油水界面。加热升温除前述影响（布朗运动加快，液体的密度差变化）外，还可增加石蜡胶质沥青等在原油中的溶解度，降低油水界面膜强度，使原油乳化液黏度降低，进一步提高脱水速度。有些原油在室内试验中，温度升高5度，15分钟的脱水速度可提高1~3倍。所以，在实际生产中，尤其对于高粘稠油，只要条件允许，提高系统温度会使破乳脱水难度大大降低。合适的油水界面是脱水设备

8、正常工作的基本保障之一。在其它条件不变时，油水界面升高，会使容器内油相空间减少而水相空间增加，这就使油相停留