学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

固体颗粒对原油乳状液稳定性影响的研究

作　者: 李文艳
导　师: 杨敬一
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工艺
关键词: 原油乳状液固体颗粒 Zeta电位接触角界面膜强度
分类号: TE39
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 139次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着强化采油技术的发展,在采油过程中添加了很多化学药剂,使得采出液中的固体颗粒对原油脱水系统的正常运行产生很大影响,因此研究固体颗粒对原油乳状液的稳定性影响有重要意义。采用能谱分析对新疆油田两种油中的固体颗粒进行分析,发现固体颗粒主要为CaCO3、Fe203、NaCl和Si02等。论文在此基础上将原油采出液中固体颗粒分为地层固体、微生物絮体和开采过程引入固体三类,分别开展研究。以硅藻土、高岭土、石英砂、膨润土四种固体颗粒作为地层固体的模型化合物,开展其对原油乳状液稳定性影响的研究,结果表明这四种固体的存在严重影响乳状液的脱水。研究了地层固体对模型油乳状液稳定性的影响,结果表明：地层固体使得乳状液稳定性提高,其中膨润土的影响最大,其次是石英砂、高岭土,硅藻土的影响最小。分别测定Zeta电位、接触角、界面膜强度、水滴粒径、界面膜厚度、沉降速度及颗粒粒径等因素对乳状液稳定性的影响,采用聚类分析和Pearson相关性关联的方法将各影响因素分为两类：Zeta电位、对油相的接触角、颗粒粒径、水滴粒径、破裂常数k为一类；固体颗粒对水相的接触角、排液时间、界面膜厚度、沉降速度为另一类。固体颗粒对水的接触角越小,破裂常数k、水滴粒径、颗粒粒径越大,乳状液越容易破乳脱水。研究表明沥青质以颗粒状分散在水滴之间并阻隔水滴聚并,对模型油乳状液稳定性产生显著影响。研究了微生物絮体、结垢固体、污水回用引入固体和钻井泥浆及助剂对原油稳定性的影响,结果表明污水回用引入固体影响最显著,其次是微生物絮体,结垢固体和钻井泥浆及助剂在高浓度时有影响。采用红外光谱方法分析了老化油和回收油的性质,发现原油性质的改变与固体颗粒共同作用使得这两种油脱水困难。对老化油脱水,评选出有机硅破乳剂11#和12#,使掺30%老化油的原油乳状液脱水率达到79%。对回收油脱水,采用超声波破乳技术使掺30%回收油的原油乳状液脱水率达到99%,为这两种油的脱水作了有益探索。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-26
  1.1 课题意义  10-11
  1.2 原油中固体颗粒的来源  11-14
    1.2.1 结垢产物  11-12
    1.2.2 微生物絮体  12-13
    1.2.3 油田污水与成垢  13-14
  1.3 固体颗粒的稳定作用  14-16
    1.3.1 固体的作用  14-15
    1.3.2 沥青质的作用  15-16
    1.3.3 沥青质与固体共同作用  16
  1.4 固体颗粒对乳状液稳定性的影响  16-21
    1.4.1 固体颗粒和液滴粒径的影响  17
    1.4.2 固体颗粒润湿性与接触角的影响  17-18
    1.4.3 乳状液黏度的影响  18-19
    1.4.4 双电层稳定机理  19-20
    1.4.5 油水界面张力的影响  20-21
  1.5 乳状液的不稳定现象和破乳  21-25
    1.5.1 乳状液不稳定现象  21-22
    1.5.2 乳状液的破乳  22-25
  1.6 课题研究方案  25-26
第2章实验方法  26-32
  2.1 含固原油乳状液的制备  26-27
    2.1.1 实验材料与仪器  26
    2.1.2 含固油水乳状液的制备  26-27
  2.2 含固乳状液破乳方法  27
  2.3 原油中水含量测定  27-28
  2.4 固体颗粒能谱分析  28
  2.5 固体颗粒粒径分析  28
  2.6 含固原油乳状液微观结构的分析  28
  2.7 Zeta电位测试方法  28-29
  2.8 接触角的测量方法  29-30
    2.8.1 实验原理  29-30
    2.8.2 实验步骤  30
  2.9 界面膜强度测试方法  30-31
    2.9.1 实验原理及实验装置  30-31
    2.9.2 实验步骤  31
  2.10 沥青质提取方法  31
    2.10.1 实验原理  31
    2.10.2 实验步骤  31
  2.11 乳状液黏度测量  31
  2.12 原油红外光谱分析  31
  2.13 超声波工艺处理  31-32
第3章结果与讨论  32-68
  3.1 原油乳状液中固体成分剖析  32-33
  3.2 地层固体颗粒与稳定性的影响  33-51
    3.2.1 地层固体与原油乳状液稳定性  34
    3.2.2 固体与模型油乳状液稳定性  34-37
    3.2.3 固体颗粒稳定的机理讨论  37-47
    3.2.4 沥青质对3#油稳定性的影响  47-51
  3.3 微生物絮体的影响  51-54
    3.3.1 微生物絮体的培养  51-52
    3.3.2 机理分析  52-54
    3.3.3 小结  54
  3.4 原油开采过程中引入固体的影响  54-60
    3.4.1 结垢固体的影响  54-57
    3.4.2 污水回用带入固体的影响  57-59
    3.4.3 钻井泥浆及其助剂的影响  59-60
    3.4.4 小结  60
  3.5 改善固体颗粒影响原油稳定性的措施  60-61
    3.5.1 减少不必要固体的引入  60-61
    3.5.2 其他消除措施  61
  3.6 现场难处理原油破乳研究  61-68
    3.6.1 难处理原油性质分析  61-63
    3.6.2 1#老化油处理措施  63-65
    3.6.3 1#回收油处理措施  65-68
第4章结论  68-69
参考文献  69-74
致谢  74

固体颗粒对原油乳状液稳定性影响的研究

内容摘要

全文目录

相似论文