含水原油乳状液转相的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com1996年第1期(总第43期)华北石油设计·9·／含水原5Eh~L状液转相的研究一，，赵建兴。李少平’一察qrJ摘要本文阐述j含水原油乳状液转相的检验方法及其与管道输送有关的影响因毒，并通过对几种原油乳状液的试验研究，指出j有利于管道输送转化的条件，总结j原油乳状液随影响因素变化的规律。主题词堡塑兰兰篮扭竺矍立耋下仁p1引言在油田开发和集输过程中．含水原油一般形成油水乳状液，即油包水型乳状液或水包油型乳状液。由于原油中存在胶质、沥青质和环烷酸等天然的油包水型乳化剂，因此，油水混合物在管道流动过程中，在油嘴和油泵等机械

2、作用下，当含水率较低时，一般形成油为外相(连续相)水为内相(分散相)的油包水型乳状液；当乳状液的含水率增加到一定数量时，乳状液内出现游离水，并开始转相(变型)，向水包油型乳状液转化。乳状液转相时的含水率习惯上称为转相点或称为临界含水率。含水原油乳状液的转相对其管道输送有较大的影响。当乳状液为油包水型时，其粘度或表观粘度较高，输送时的压力降较大；当乳状液转相为水包油型时，其粘度或表观粘度大幅度降低，即输送时的压力降减小，有利于乳状液的管道输送因此，研究和掌握含水原油乳状液转相的规律，使之向有利于管道输送的方向转化，对含水原油实现不加热输送具有现实的意义。2含水原油乳

3、状液转相的检验方法乳状液转相的检验方法较多“，本文采用了两种方法：21粘度法测定不同条件下乳状液的粘度(非牛顿流体时为表观粘度，以下同)，根据其粘度的变化规律，确定其转相点例如，测定不同含水率时乳状液的粘度，得到粘度和含水率关系曲线。从曲线可知，随着乳状液含水率增加，粘度不断增加，当含水率增加到某一数值时，含水率再增加，粘度则大幅度下降，此含水率被确定为乳状液的转相点。一般小于此含水率(即转相点)时，乳状液为油包水型；太于此含水率时，乳状液为水包油型。应该指出，乳状液转相是一个变化过程，在转相点附近的一定含水范围内，乳状液处于混合类型区域，既有油包水型，又有水包油

4、型，或双重乳状液。’嚣蔷百募煮墓譬2s52，河北省、任丘市维普资讯http://www.cqvip.com·1O·含水原油乳状液转相的研究2．2玻璃或滤纸浸润法将一滴原油乳状液放在玻璃或滤纸上，浸润者为水包油型乳状液；反之，为油包水型乳状液。3含水原油乳状液转相的影响因素乳状液转相的过程受到多种因素的影响，本文仅对与管道输送有关的因素进行论述。3．1含水率对乳状液转相的影响根据Ostwald的相体积理论，内相为74．02时，导致乳状液的破坏和转相，即转相点为74．02。此理论是一个极端情况，它要求内相颗粒为大小相等、不能变形的钢体圆球，在此理想条件下，转相点才为7

5、4．O2(内相)或25．98(外相)。但是，实际生产中的含水原油乳状液的内相颗粒大小不罐、形状不同，因而转相点有高有低。然而，它告诉我们乳状液的转相与含水率(相体积)有密切的关系。当含水率较低时，有利于油包水型乳状液形成；当含水率较高时，有利于水包油型乳状液形成。例如，北大站含水原油乳状液．当含水率小于65～72时，一般为油包水型乳状液；当含水率大于65～75时，一般为水包油型乳状液详见图1。2．0日旨色H×I_5颦1．00．5()图1北大站廪油乳状液粘度与含水率变化曲线圈3．2温度对乳状液转相的影响通过试验知道，温度对含水原油乳状液转相有明显的影响，温度较高有利

6、于油包水型乳状液的形成，温度较低有利于水包油塑乳状液的形成。，但对不同性质的原油其影响大小不同。维普资讯http://www.cqvip.com1996年第1期(总第43期)华北石油设计·l1·捌要容剪逑(s圉2含水率、沮度、剪切遗率与乳状液转相关系示意图；15毫圉3羊三木愿油含水58乳状液漉变曲线圈维普资讯http://www.cqvip.com·12·含水原油乳状液转相的研究例如，溢度对羊三木原油乳状液转相的影响较大，在含水率为40～60较大范围内都有明显影响而对北大站原油乳状液的影响则较小，只在含水率为65～70较小范围内才有影响温度对羊三木原油乳状液转相的

7、影响见图2，由图2可以看出，随着乳状液温度的升高乳状液转相的剪切速率增大，即转相难度增加，需要较大的剪切应力。乳状液温度升高．不利于水包油型乳状液的形成。3．3苜切速率对乳状液转相的影响剪切速率对含水原油乳状液转相也有明显的影响，提高剪切速率有利于水包油型乳状液的形成剪韧速率对羊三木含水原油乳状液转相的影响见图2。由图2可知，随着剪切速率的增加，乳状液的剪切应力不断增加，当剪切速率达到某一值时，其剪切应力不再增加，而突然下降，即粘度由上升变成为降低。表明乳状液内部结构发生变化．由油包水型乳状液转相为水包油型乳状液。因此，在试验范围内，提高剪切速率有利于水包油型乳状

8、液的形成。