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1、原油脱水方法在油田开采初期，原油中的水主要以 W/O 型乳状液存在，随着油田的进一步开采，我国大局部油田已经进入高含水期，油井采出液也由原来的以W/O型乳状液为主变为以水包油O/W型乳状液为主。因此，关于脱水方法的争论，也从针对 W/O 型乳状液的破乳问题渐渐过渡到 O/W 型乳状液破乳问题的争论。我们主要争论 W/O 型乳状液的破乳方法及破乳剂，也适当介绍O/W 型乳状液破乳问题。破乳过程通常分为三步：分散Coagulation，聚结Coalescene和沉降Sedimentation。这一过程，即水珠在相互碰撞接触中合并增大，自原油中沉降分别出来。在第一步分散或絮凝过程中，分散相的液珠聚拢
2、成团，但各液珠照旧存在。这些珠团常常是可逆的，按自分层观点，这些珠团像一个液滴，假设珠团与介质间的密度差是足够大的，则此过程能使分层加速。假设乳状液是足够浓的，它的粘度就显著增加。其次步聚结，在这一过程中，这些珠团合并成一个大滴。这一过程是不行逆的，导致液珠数目削减和最终原油乳状液的完全破坏。由此看出，聚结是脱水过程的关键，聚结和沉降分别构成了原油的脱水过程。在由分散所产生的聚拢体中，乳状液的液珠之间可以有相当的距离，光学技术已经证明，这种间距的数量级要大于 100，虽然厚度随着电解质浓度增加而降低，但是间距降低并不像双电层理论所预示的那样快，这说明除静电斥力和范德华引力外，还有别的力在起作用
3、。争论人员依据聚结速度得出结论：即使在浓乳状液中，其液珠被 100 或更大厚度的连续膜所隔开，液膜的厚度仍取决于水相的组分，而不取决于水量。多年来，国内外已争论了多种原油脱水技术，满足各种原油不同含水程度的脱水要求。1、沉降分别1 / 5沉降分别是原油乳状液脱水最根底的过程。沉降分别的依据是：原油与水不互溶，密度有差异，且有时是不稳定的乳状液，甚至是经过电法和化学方法处理过的。Stocks 定律深刻地描述了沉降分别的根本规律，该定律的数学表达式为：由上式可以看出，沉降速度与原油中水珠半径的平方成正比、与水油密度差成正比、与原油的粘度成反比。然而，从乳状液理论的角度加以分析，不难看出该公式并未包
4、含原油乳状液稳定性的概念，也没有表达出乳化剂的严峻影响。因此，依据这一公式计算出的水滴沉降速度，必定大于实际沉降速度。相反，对于破乳后的水珠而言，由于沉降过程中会消灭水珠相互碰撞聚结增大的现象，计算结果很可能会远远小于实际沉降速度。因此，定性地利用该公式作原油脱水难易程度的衡量是可以的，定量地直接计算脱水效果则会带来较大的误差。为了提高油水分别速度，人们以该公式为指导，觉察和制造了一系列有效的方法和措施。（1） 增大水珠粒径的方法添加化学破乳剂，降低乳状液的稳定性，以进一步实现破乳；承受高压电场处理 W/O 型乳状液；利用电磁场对乳状液进展交变振荡破乳；利用亲水憎油固体材料使乳状液的水珠在其外
5、表润湿聚结。（2） 增大水、油密度差的方法向原油乳状液中掺入轻质油，降低原油的密度；选择适宜温度，使油水密度向着有利于增大密度差的方向变化；在油气分别过程中降低压力，使原油中少量的气泡膨胀，密度降低；向水中添加无毒无害物质，加大水相密度。（3） 降低原油粘度的方法掺入低粘轻质油稀释原油；加热以降低原油乳状液的粘度。（4） 提高油水分别速度的方法承受离心机进展离心分别。2、电脱水法电脱水法的根本原理是利用水是导体，油是绝缘体这一物理特性，将W/O 型原油乳状液置于电场中，乳状液中的水滴在电场作用下发生变形、聚结而形成大水滴从油中分别出来。用于电破乳的高强度电场有沟通电、直流电、交直流电和脉冲供电
6、等数 种。在沟通电场中，乳状液中的水珠发生振荡聚结和偶极聚结；在直流电场 中，除发生偶极聚结外，电泳聚结起主导作用；在交直流二重电场中，上述数种聚结都存在；脉冲供电是电极连续送电，除促使振荡聚结和偶极聚结外，目的在于避开电场中电流的大幅度增长，可平稳操作和节约电能，2.1 偶极聚结置于电场中的 W/O 型乳状液的水珠，由于电场的诱导而产生偶极极化，正负电荷分别处于水珠的两端，如图 77 所示。由于置于电场中的全部水珠，都受到此种诱导而发生偶极极化，相邻两个水珠的靠近一端，恰好成为异性，相互吸引，其结果使两个水珠合并为一体。由于外加电场是连续的，这种过程的发生呈链锁反响 。当水珠颗粒增大到其重力
7、足以抑制乳状液的稳定性时，水珠即自原油中沉降分别出来。2.2 振荡聚结交变电场对 W/O 型乳状液水珠的另一个作用是引导其作周期性的振荡，其结果是水珠由球形被拉长为椭球形，界面膜增大变薄，乳化稳定性降低，振荡时相邻水珠相碰，合并增大自原油中沉降分别出来。由室内透亮电脱水器中看到的现象是：在电场的作用下，水珠都处于极其活泼的跳动状态，且一个个成为菱形， 然后合并成大滴沉降至脱水器的底部。另外，交变的磁场振荡也有破乳脱水作用。2.3 电泳聚结乳状液的液珠一般都带有电荷，在直流电场的作用下，会发生电泳。在电泳过程中，一局部颗粒大的水珠会因带电多而速度快，速度的大小不等会使大小不同的水珠发生相对运动，
8、碰撞、合并增大，当增大到确定程度后即从原油中沉降分出。其他未发生碰撞或碰撞、合并后还不够大的水珠，会始终电泳到相反符号的电极外表，在电极外表相互聚拢接触而未合并或聚结在一起， 然后从原油中分出。乳状液在直流电场中的这种电泳过程，会使水珠聚结，所以又称其为电泳聚结 。由于在直流电场中全部大大小小的水珠都会发生电泳，或迟或早都会到达电极外表，而沟通电作用于乳状液时，大水珠会优先脱出，剩余的小水珠往往失去合并对象，无法聚结增大，结果很难脱出，所以直流电脱水的净化油质量一般比沟通电脱水的质量好。在某些场合，微小水珠是带着乳化膜在电极外表聚拢的，而膜本身又是原油的一局部，所以直流电脱水得到的污水含油量比
9、沟通电脱水得到的污水含油量大得多。3、润湿聚结脱水法润湿聚结脱水法又称聚结床脱水法，这是一种在热化学沉降脱水法根底上进展起来的脱水方法，即在加热、投入破乳剂的同时，使乳状液从一种强亲水物质如脱脂木材、陶瓷、特制金属环、玻璃球等的缝隙间流过。当乳状液W/O中的水滴与这种强亲水物质碰撞时，水滴极易将这些物质润湿，并吸附在其外表，水滴相互聚结，由小水滴聚结成大水滴也叫粗粒化，最终沉降脱离出来，要实现润湿聚结以到达两相分层的目的，选择适宜的润湿介质是关键。明显，润湿聚结法脱水仅对稳定性差的 W/O 型乳状液的水珠或游离水起作用。应用必须先向乳状液中添加化学破乳剂，且多用于把高含水原油处理为低含水原油的
10、过程中。国内辽河油田使用此法将原油含水从 25%降为 12%体积分数据报道，国外油田承受特别材质制成板，倾斜排列在脱水器中。这种板材对水滴有极强的吸附作用，当乳状液流经板的夹缝时，水滴聚结在板的外表上，不断泻流下去，效果极佳，可代替电脱水。经过一次聚结床脱水后，原油含水指标可达合格。同样道理，当承受亲油憎水型固体材料处理 O/W 型乳状液时，水中的油珠也会通过固体材料外表合并入油膜，使油膜增厚，向上漂移，成乳滴，脱落， 成为大滴，自固体材料上层漂移到油相层，达列油水分别的目的。4、化学破乳法化学破乳是原油乳状液脱水中普遍承受的一种破乳手段。它是向原油乳状液中添加化学助剂，破坏其乳化状态，使油、水分别成层。这类化学助剂称为破乳剂，一般是外表活性剂或含有两亲构造的超高分子外表活性剂。在油田，原油脱水工艺主要使用电化学法和热化学法。电化学法用少量破乳剂在高压电场中进展脱水，其特点是速度快、效果好；热化学法需要选择使用高效破乳剂。固然，选用哪种方法适宜，取决于经济核算。一般说来，用化学法处理简洁脱水的原油乳状液，用电场处理不很稳定的乳状液，用电化学法处理顽固的乳状液。