原油乳状液
第九章原油脱水与输送
中添法 ①掺入低粘轻质油稀释原油； ②加热以降低原油乳状液的粘度。 （4）提高油水分离速度的方法 采用离心机进行离心分离。
2）热化学脱水
原理
第九章 原油脱水与输送技术
加入化学破乳剂，改变界面性质，促使相分离。
将原油加热至一定温度，乳化原油不稳定性增强，聚结分离
的形式均匀地分散于另一种与它不相混溶的液体之中。是热 力学不稳定体系，液珠的直径一般大于10-7m。
分散相 分散介质
把乳状液中以液珠形式存在的那一相称为分散相（内相或
不连续相），另一种以连续状态存在的称为分散介质（外 相或连续相）。 在两相不混溶的液体体系中加入表面活性剂或某些固体粉 末，可使体系具有一定的稳定性。把这种能使不相溶的两 相液体发生乳化，而形成稳定乳状液的物质称为乳化剂。
般与外相的粘度成正比。
b.触变性
η=η0(X)
C.粘弹性
第九章 原油脱水与输送技术
乳状液的稳定性
所谓稳定，是指所配制的乳状液在一定条件下，不破坏、不改变类 型。根据乳化剂的作用，乳状液的形成、稳定原因可归纳为以下几 个方面： ►界面张力的降低； ►界面膜的形成； ►扩散双电层的建立； ►固体的润湿吸附作用等。 低界面张力 降低界面张力，可使乳状液稳定。例：煤油与水的界面张力一般为 49mN/m，加入适当的乳化剂(如聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚类表
乳化剂
第九章 原油脱水与输送技术
乳状液的组成
是由分散相、分散介质和乳化剂所组成。 （1）存在着互不相溶的两相，通常为水相和油相。
乳状液 生成条件
（2）存在有一种乳化剂(通常是一类表面活性剂)，其作
用是降低体系的界面张力，在其微珠的表面上形成薄膜或 双电层以阻止微液珠的相互聚结，增加乳状液的稳定性。
油气储运——乳状液的脱除
原油净化——乳状液的脱除[摘要]：介绍了原油净化的必要性和主要对象——乳状液的性质及其形成原理，详细地阐释了乳状液的脱除方法，展望了未来的发展方向及对我们的要求。
[关键字]：原油净化、乳状液、破乳剂、电脱水、破乳一、原油净化的必要性：原油中含有水、盐和泥、砂等机械杂质，特别在油田开发后期油井出水量占产液量的90％以上，泥、砂等杂质也多达1％-1.5％。
而这些杂质却有着非常大的危害，主要有：⑴增大了液体量，降低了设备和管线的有效利用率；⑵增加了集输过程中的动力和热力的消耗；⑶引起金属管线的和设备的结垢与腐蚀，使寿命降低；⑷破坏炼制过程的正常进行。
所以，原油净化是商品原油生产过程的重要环节。
二、原油净化的重要对象——乳状液：由于原油中所含的盐类和机械杂质大都溶解和悬浮于水中，原油脱水过程其实也是降低原油中含盐量和机械杂质的过程。
❶乳化水（原油乳状液）：水与原油的原油中的水混合物；❷游离水：用简单的沉降法即可分离。
原油脱水和原油乳化液有着密切的关系，因为在含水原油中乳化液的性质直接影响着原油脱水的难易，所以乳状液的脱除成为原油净化的重要目标。
三、原油乳状液：⒈乳状液：常认为两种（或两种以上）不相溶的液体相混合，其中一相以极小的球状小粒分散在另一相中，这种机械混合液称为乳化液。
⒉乳状液生成三要素：❶水和油同时存在：❷有充分的搅拌条件;❸有表面活性物质存在。
⒊原油乳化液的分类：❶油包水型乳状液（Ｗ／Ｏ）：以水为内相，油为外相，也就是水以极小的颗粒分散在油中；❷水包油型乳状液（Ｏ／Ｗ）：以油为内相，水为外相，即油以极小的颗粒分散在水中。
水包油型油包水型由于水有一种相撞聚集合并的性质，这样使水包油型乳状液中的水较易脱除。
由于油包水型乳状液中，经常在水的小粒外有一层含有油，沥青，胶质的薄膜，所以这种乳化液中的水是很难脱除的。
⒋原油中乳状液的乳化机理：由于油水混合物沿油管从井底向上流动时，在井底的不同深处，压力从下到上不断降低，溶解在原油中的伴生气体不断逸出，而且体积不断膨胀，油水搅拌越来越剧烈，，当油水混合物通过油嘴时，压力突降，流速剧增，大大增加了原油乳化程度；原油开采出来以后，在地面集输过程中，从井口到计量站，从计量站到转油站，油、水、气多呈两相混合状态输送，在集输管线和设备里油水的激烈搅动也会促进乳化。
原油乳状液处理.46页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
原油乳状液处理.
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
有关原油乳状液稳定性的研究
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。
原油脱水
电导法
滤纸法 显微镜法
导电性好的为O/W型，差的为W/O型。
将乳状液滴在滤纸上，若能迅速铺开，滤纸上只留下 一小滴油，则为O/W型；若铺不开，则为W/O型。
（１）界面能和界面张力
不平衡力场作用下，液体表面
有自动缩小的趋势；
图3－１液体表面能产生的示意图
在恒温恒压下，物系有自动向
自由能减小方向进行的趋势； 油水形成乳状液时，接触界面和界面能都很大，
原油脱水
一、油水混合物的存在形式：游离水和乳化水
• 游离水：常温下用静止沉降法短时间内能从油中分离的水， • 常在沉降罐和三相分离器中脱除。
• 乳化水：用沉降法很难脱除的水，
与原油的混合物称为油水乳状液 （原油乳状液）。 脱除游离水后，原油密度越大，乳化水含量越高。
乳状液类型
鉴别方法 染色法
62.2 60.0
44.7 0.7
17.5 59.3
减少原油乳状液生成的预防措施：
用大油嘴并提高集输系统和油气分离器压力，减 小油嘴前后的压差； 油嘴装在井底
2）深井泵采油
防止抽油机固定阀、游动阀、柱塞漏泄产生激烈搅动
选择较大尺寸的固定阀和游动阀、
并用气锚（使气体进入油套环空内的装置）， 避免气体进入泵筒内
• 由于上述种种原因，为了保证油田开发和炼油厂加工过程的正常进 行，必须在油田对原油进行脱水处理，而且越快、越早、越彻底越 好。
• 关于原油外输时对含水量的要求，各国的标准不同：我国目前规定商品原油的 含水率在0.5%以下，含盐量为50mg/L以下。美国外输原油允许含水＜0.25%，含 盐量平均＜170mg/L；俄罗斯商品油含水要求在0.05%~2.0%(体积分数)，含盐 量＜40 mg/L。
原油乳状液的破乳机理及破乳方法
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。
含固原油乳状液稳定性的研究
空白
30 38 44 46 50 54 60 浑浊 0.87 52.03
硅藻土 0.1% 16 28 32 36 40 48 50 浑浊 1.56 35.57
皂土 0.1% 44 58 60 62 64 64 66 清 2.88 16.35
石英砂 0.1% 12 36 40 44 48 56 60 浑浊 1.83 50.19
2
高岭土浓度wt%
右图为高 岭土在不同 浓度下乳状 液的微观结 构，放大倍 数100倍。我 们可以看出 不同固体浓 度下乳状液 的稳定性。
整理课件
2.2 46 56
42 62 66
26 56 70
20 54 62
28 50 60
10 48 60
水色 120min
52
清
72 清、粘壁严重
64
清
62
清
68
清
70
清
62
清
60
清
62
清
整理课件
从上表可以看出，复配破乳剂配比96:603=5:1时脱水效果最好，但是其脱出水 中粘壁现象严重； 9-6:603=13:1的脱水效 果也较好仅次于9-6:603=5:1，脱出水较清 且无粘壁现象；其他配比的复配破乳剂脱 水效果出入不大。考虑到有机硅破乳剂的 经济成本，选择配比为9-6:603=13:1时同 样可以达到较好的脱水效率以及更低的成 本，脱出水色透亮。
2
90
石英砂浓度wt%
80
70
60
50
40
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4
2
硅藻土浓整度w理t%课件
乳状液黏度mpa·s
乳状液黏度mpa·s
100
油田原油采出液的组成对原油乳状液的破乳影响
脱 水 和破乳 剂 的研 制开发 提供 理论 指 导 。
影 响原 油 乳 状 液稳 定 性 的主 要 因 素有 ：原 油 密 度、 度、 黏 含蜡 量 、 含量 、 水 水滴 直 径 、 原油 中的 固体 颗 粒、 水滴 带 电性 、 相 性 质 、 状液 的老 化 等 ， 里 只 水 乳 这 讨 论 原 油 中沥青 质 和胶 质 、 油含 蜡 、 油 中 固体 颗 原 原 粒 对原 油采 出液 ｍｕｓ ｃｔ ｎｋｙｔ ｐｏｕ ｔ ｎｅ ｉ ｅｃ［ １ ｖｔ ｆＪ ． ｅ ｌｆ ａ ｏ ｅ ｒｄ ｃ ｏ ｆｃ ｎｙ ． ｇ ｉ ｉ ｉ ｏ ｉ ｆｉ Ｊ Ｐ ｔ ｌ ｎｒ ｎｅ ａ ， ８ （）３ － ５ ｅ ｏ Ｅ ｇ ｔｒ ｔ１ ９，８ ： ３ ｒ Ｉ ｎ ９ ０
３ 蜡 的影 响 一 皿 嗣影 ｕ 苜 ｌ Ⅱ Ｊ
蜡能 增 加原 油 的粘 度 。 细微 的蜡 晶可 以 聚集 在油
水 界 面 ， 者 均 可 降低 水滴 油包 水乳 状 液 的 沉降 、 二 碰
撞 速 率， 阻碍水滴 的聚并， 增加乳 状液 的稳 定性 。 明 李 远 等 通 过对 北 海 原 油 和大 庆 原 油 蜡组 份 在 不 同状 态 下对模 型乳 状 液稳定 性作 用 的研究 发 现原 油蜡 组 份
图 ２ 井 简 中膨 胀 管 受 力 示 意 图
责 任 编 辑 ： 未蓝 李
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ５ ２ １— ９ ０
式 ［Ｉ ｆ
ｋ Ｐ ） … 个关 于 Ｐ 的函数 ； （ 一 １
ｆ 一个 大 气压下膨 胀 管所需 的膨 胀力 。 一
则 ： ． ２ ０ Ｐ ００ ０ Ｐ）叮 ｆ ０ ８ ９ ＋ ．０ ６ Ｉ 『 ０ ０ －