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原油乳状液破乳剂/电场联合作用机理研究

作　者: 孙春柳
导　师: 康万利
学　校: 大庆石油学院
专　业: 油气储运工程
关键词: 原油乳状液稳定性流变性破乳剂结构电场作用机理
分类号: TE39
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

通过实验,得到了室内制备模拟原油乳状液的条件,研究了其稳定性。水电导率增大,温度升高,乳状液稳定性降低;采用Brookfield DV-II+型黏度计研究了上述原油乳状液的流变性,结果表明:在研究的剪切速率范围内,温度低于50℃,原油乳状液表现为宾汉塑性流体,温度高于50℃,原油乳状液表现为牛顿流体;建立了表征原油乳状液流变特性的理论方程。针对上述原油乳状液,探讨了AR36等10种不同结构破乳剂对原油乳状液的作用,结果表明:破乳剂AR36、AE9901、TA1031对原油乳状液脱水效果较好;不同结构的破乳剂的脱水率大小顺序随乳状液中水的电导率变化而变化;破乳剂复配后的脱水效果好于单剂的脱水效果;支链型破乳剂效果优于直链型破乳剂,得到不同结构破乳剂的作用机理是:破乳剂分子的PO和EO基团在分子链上位置和数目不同,导致脱水效率不同;对于支链型破乳剂,由于支链的存在,分子间的空隙比直链型破乳剂小,原油中表面活性物质进入空隙形成混合吸附膜的机会小,能更大程度上降低油水界面膜的强度,乳状液更易破乳脱水。最后,利用DPY-2A破乳剂及电脱水性能测试仪研究了破乳剂/电场的作用规律,发现乳状液含水率越低,电场脱水效果越差;破乳剂/交流电场联合法优于单独电场法,破乳剂浓度存在最佳值,25mg/L;利用CIR-100界面流变仪测量界面膜黏度,研究了破乳剂电场联合作用的机理:一方面破乳剂吸附到界面上,顶替了天然乳化剂分子,降低了界面黏度,水滴聚并阻力减小;另一方面在电场作用下,界面膜出现小孔,电压超过临界值时,界面膜发生破裂,水滴开始聚并;交流电场中以偶极聚并和振荡聚并为主,直流电场中以偶极聚并和电泳聚并为主。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
引言  11-12
第一章绪论  12-27
  1.1 原油乳状液的稳定性  12-17
    1.1.1 原油乳状液的介电性质  12-13
    1.1.2 影响原油乳状液稳定性的因素  13-17
  1.2 原油乳状液的流变性研究进展  17-20
    1.2.1 流变特性  17-18
    1.2.2 流变模型  18-20
  1.3 化学法脱水研究进展  20-22
    1.3.1 破乳剂法脱水  20-22
    1.3.2 电解质法脱水  22
  1.4 电脱水法研究现状  22-27
    1.4.1 电脱水法研究进展  23-25
    1.4.2 破乳剂/电场联合作用研究概况  25-27
第二章原油乳状液的制备及其稳定性  27-33
  2.1 实验部分  27-28
    2.1.1 实验材料  27
    2.1.2 实验仪器  27
    2.1.3 实验方法  27-28
  2.2 结果与讨论  28-32
    2.2.1 转速和乳化时间对乳状液破乳的影响  28-29
    2.2.2 含水率对乳状液破乳的影响  29-30
    2.2.3 水的电导率对乳状液破乳的影响  30-31
    2.2.4 温度对乳状液破乳的影响  31-32
  2.3 小结  32-33
第三章原油乳状液的流变特性及其表征方法  33-44
  3.1 实验部分  33
    3.1.1 实验材料  33
    3.1.2 实验仪器  33
    3.1.3 实验方法  33
  3.2 结果与讨论  33-43
    3.2.1 原油乳状液的流变特性  33-35
    3.2.2 原油乳状液黏度与剪切速率的关系  35-37
    3.2.3 原油乳状液黏度与温度的关系  37-40
    3.2.4 分散相体积分数对原油乳状液黏度的影响  40-41
    3.2.5 实验值与计算值的对比分析  41-43
  3.3 小结  43-44
第四章破乳剂结构对原油乳状液的作用机理研究  44-55
  4.1 实验部分  44-47
    4.1.1 实验材料  44-45
    4.1.2 实验仪器  45-46
    4.1.3 实验方法  46-47
  4.2 结果与讨论  47-54
    4.2.1 破乳剂的选择  47-48
    4.2.2 破乳剂结构对原油乳状液脱水率的影响  48-49
    4.2.3 电导率对破乳剂脱水效果的影响  49-51
    4.2.4 破乳剂浓度对原油乳状液脱水率的影响  51-52
    4.2.5 破乳剂的复配对原油乳状液脱水率的影响  52-54
  4.3 小结  54-55
第五章破乳剂/电场联合作用机理研究  55-67
  5.1 破乳剂/电场联合脱水工艺  55
  5.2 实验部分  55-57
    5.2.1 实验材料  55
    5.2.2 实验仪器  55-56
    5.2.3 实验方法  56-57
  5.3 结果与讨论  57-66
    5.3.1 交流电场对原油乳状液破乳的影响  57-58
    5.3.2 乳状液含水率对交流电场破乳的影响  58-60
    5.3.3 温度对电场破乳的影响  60-61
    5.3.4 直流电场对原油乳状液破乳的影响  61-63
    5.3.5 破乳剂与交流电场联合对原油乳状液破乳的影响  63-66
  5.4 小结  66-67
结论  67-68
参考文献  68-73
发表文章目录  73-74
致谢  74-75
详细摘要  75-78

原油乳状液破乳剂/电场联合作用机理研究

内容摘要

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