含水率與原油乳狀液穩(wěn)定性關(guān)系研究

於日義（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

含水率與原油乳狀液穩(wěn)定性關(guān)系研究

於日義
（東北石油大學(xué)，黑龍江大慶 163318）

從目前國(guó)內(nèi)原油集輸情況來(lái)看，由于我國(guó)各采油區(qū)塊生產(chǎn)出的原油采出液大多為易凝高粘含蠟原油乳狀液，因此油氣水混輸?shù)募敺绞揭殉蔀橛吞锛數(shù)闹饕斔头绞健Ｓ退旌衔镌诰凇C(jī)泵和節(jié)流閥等處受到高速剪切易形成乳狀液。乳狀液流變性非常依賴(lài)其形成的條件，并且由于分散相液滴的存在以及其與蠟晶的相互作用的兩大因素影響，其流變特征比原油更加復(fù)雜。文章著重探討含水率與原油乳狀液穩(wěn)定性關(guān)系。

原油乳狀液；含水率；穩(wěn)定性

1　研究背景

油-水乳狀液的存在帶來(lái)了諸多弊端，比如增加儲(chǔ)運(yùn)負(fù)擔(dān)，縮短管線使用壽命，甚至在原油加工過(guò)程中易導(dǎo)致催化劑中毒和高溫蒸餾設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。必須破壞原油乳狀液才能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。所以原油乳狀液穩(wěn)定性研究一直都是石油圈學(xué)者共同關(guān)注的重要課題。因此，本著就地取材的原則，以大慶油田聚合物驅(qū)采出液為研究對(duì)象，系統(tǒng)的對(duì)原油乳狀液穩(wěn)定機(jī)理開(kāi)展研究，尤其是研究聚合物驅(qū)原油乳狀液的穩(wěn)定性，分析各組分和聚合物對(duì)原油乳狀液穩(wěn)定性的影響；分析對(duì)比采出液的性質(zhì)、組成和破乳劑的破乳脫水性能的關(guān)系；著重研究含水率大小對(duì)于原油乳狀液穩(wěn)定性的影響。不管是在理論還是對(duì)油田生產(chǎn)和煉廠原油的預(yù)處理都有十分重要的意義。

2　室內(nèi)乳化實(shí)驗(yàn)

原油乳狀液的流變性跟其剪切歷史息息相關(guān)，因此在進(jìn)行室內(nèi)剪切模擬實(shí)驗(yàn)中，攪拌成為最常用的手段。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模捍_定在不同剪切速率、不同剪切時(shí)間條件下，不同含水率原油的乳化情況，進(jìn)而結(jié)合各采油區(qū)塊油井的實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中原油的乳化情況進(jìn)行對(duì)比分析；進(jìn)而得出對(duì)生產(chǎn)條件有力的原油含水率數(shù)值，以此來(lái)指導(dǎo)油田生產(chǎn)。

實(shí)驗(yàn)儀器：電脫水儀、乳化機(jī)、顯微鏡、恒溫箱；實(shí)驗(yàn)方法：

（1）對(duì)所取原油通過(guò)電脫水儀進(jìn)行脫水；

（2）在恒溫箱（50℃）中通過(guò)乳化機(jī)將不同含水原油在不同剪切速率和不同剪切時(shí)間下乳化；

（3）在不同靜置時(shí)間通過(guò)顯微鏡觀察原油乳狀液類(lèi)型、分散度、內(nèi)相顆粒分布；

（4）用流變儀測(cè)定乳狀液流變曲線；

（5）根據(jù)流變儀得出的流變曲線，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出轉(zhuǎn)相點(diǎn)。

3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

從室內(nèi)乳化實(shí)驗(yàn)可以得出以下結(jié)論，乳狀液穩(wěn)定性與含水率大小有重大關(guān)系，而且含水率越大，原油乳狀液穩(wěn)定性越差。因?yàn)殡S著原油乳狀液含水率的增加，總的界面面積也隨之增加，并且界面面積也會(huì)隨著水滴在擠壓油水界面時(shí)增大，從而減小單位界面面積上天然乳化劑的吸附量，進(jìn)而削弱界面膜強(qiáng)度，最終使得水滴聚并阻力減小，更容易聚并，從而導(dǎo)致原油乳狀液穩(wěn)定性降低。

以下是含水率分別為55%、60%、75%原油乳狀液乳化情況，如圖1～3所示。

圖1　55%原油乳狀液乳化情況

圖260%原油乳狀液乳化情況 圖3 75%原油乳狀液乳化情況

實(shí)驗(yàn)中觀察到，當(dāng)原油乳狀液含水率高于 70%時(shí)，幾乎不可能形成穩(wěn)定的乳狀液；含水率在50%左右時(shí)，乳狀液非常容易乳化；含水率較低時(shí)，則易形成 W/O型乳狀液；當(dāng)發(fā)生乳化時(shí)，可通過(guò)攪拌器旋轉(zhuǎn)將水破碎成較小液滴，使其分布在油中。較高的含水率則會(huì)導(dǎo)致水滴破碎時(shí)間變長(zhǎng)，或相同時(shí)間下，所需較高的剪切速率；從以上低轉(zhuǎn)速下顯微圖像可看出，當(dāng)含水率在60%時(shí)，此時(shí)水滴粒徑達(dá)到最小值，分散度也最高，從測(cè)定粘度曲線看出此時(shí)粘度達(dá)到最大值，60%可以視為轉(zhuǎn)相點(diǎn)。因此，建議大慶油田原油采出液含水率應(yīng)控制在60%左右。

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Study on the Relationship between the Stability of the Emulsion Water Content of Crude Oil

Yu Ri-yi

At present，crude oil gathering and transportation situation，due to the various blocks produced crude oil produced fluids are mostly easy to pour viscosity of waxy crude oil emulsion，so gas-water mixed transportation of oil has become a way of gathering set the main transport mode of transport.The mixture of oil and water at the wellhead，pump and throttle valve，etc.subject to high shear is easy to form an emulsion.Milky sap flow variability is very dependent on the conditions of its formation，and because of the presence of dispersed droplets of the two factors and their interaction with the wax crystals influence rheological characteristics more complex than crude oil.This article focuses on the relationship between the stability of the emulsion water content of crude oil.

crude oil emulsion；moisture content；stability

TE39

A

1003-6490（2016）05-0150-01

2016-05-12

於日義（1992—），男，湖北武漢人，研究生在讀，主要研究方向?yàn)樵土髯儗W(xué)。