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原油乳状液的生成与性质

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原油中含水,且油、水两相互不相溶; 原在开采和集输过程中有强烈的搅拌作用。
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原油中含有某些天然乳化剂。如沥青质、胶质、 粘土、砂粒等,多数具有亲油憎水性质,因而一 般生成稳定的W/O型乳状液。
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二、原油乳状液生成机理
2. 原油乳状液的类型:
除油田开采的高含水期外,世界上各油田所遇到 的油水乳状液绝大多数属于W/O型乳状液(因为 如沥青质、胶质、粘土、砂粒等 多数具有亲油憎水性质,因而一 般生成稳定的W/O型乳状液), 其内相水滴的直径一般在0.1微米 以上,在普通显微镜下可观察到 内相液滴的存在。
乳状液不稳定的表现
沉降 •指由于油相和水相的密度不同,在重力作用下将上浮 或下沉; •沉降的结果是乳状液分成了上下两层浓度不等的乳状 液; •使乳状液的均匀性遭到破坏,但乳状液并未真正破坏。 絮凝(也称聚集) •指乳状液的液珠聚集成团; •在形成的絮团中,原来的液珠仍然存在; •絮凝是可逆的,搅动可使絮团重新分散; •絮凝是由液珠间的范德华引力造成的; •液珠带电后产生的双电层斥力对聚集起阻碍作用。因 此,加入电解质可以改变乳状液的聚集速度。
一、乳状液及其类型
鉴别乳状液类型的方法
1、染料法 选择一种只溶于油相而不溶于水相的染料,取少量加入乳状液中摇 荡之。 ������ 若整个乳状液均被染色,则油相是外相; ������ 若只是液珠呈染料之色,油便是内相。 鉴别常为黑色的原油有一定的困难。 2、稀释法(冲淡法) 取一水滴或油滴与乳状液相接触,易于和乳状液掺和者既是外相。 3、电导法 多数油相都是不良导体,而水相是良导体,故测定乳状液的电导可 以判断何者是连续相。 4、显微观察法 由于原油和水的透光性不同,可用显微镜判断乳状液的类型,在显微 镜下,水是透明的,油是黑色的。
结束
二、原油乳状液生成机理
3.原油乳状液的生成 当油、水混合物沿油管从井底向上流动时,在 井底的不同深处,压力从下到上逐渐降低,溶解在 原油里的伴生气不断逸出,而且体积不断膨胀,油、 水搅拌越来越激烈,当油、水混合物通过油嘴的时 候,压力突降,流速剧增,原油碎散,大大增加了 原油乳化程度。 从井口到下游的流程中,油、水、气多呈气液 两相混合状态输送,在集输管线和设备里,油、水 的激烈搅动也会促使乳化。
原油乳状液的老化 原油乳状液随时间的推移变得逐渐稳定,乳状液的这 种性质称为乳状液的老化。在形成乳状液的初始阶段, 乳状液的老化十分显著,随后减弱,常常在一昼夜后 乳状液的稳定性较很少再增加。 导致原油乳状液老化的原因: •乳状液形成时间越长,由于原油轻组分挥发、氧化、 光解等作用,使乳化剂数量增加; •原油内存在的天然乳化剂也有足够时间运移至分散相 颗粒表面形成较厚的界面膜使乳状液稳定。
降,并发生转相(W/O型乳状液变为O/W 型或W/O/W型乳状液)。
三、原油乳状液的性质
������ 3、密度 ������原油含水、含盐后,其密度显著增大。
三、原油乳状液的性质
������ 4、电学性质 ������原油乳状液的电导率除取决于含水率和水颗 粒的分散度、在很大程度上还决定于水中的含 盐、含酸、含碱量。 ������乳状液的电导率随温度增高而增大。
原油乳状液的生成与性质
内容提要
乳状液及其类型 原油乳状液的生成机理
原油乳状液的性质
一、乳状液及其类型
乳状液是一种或几种液体以液珠形式分散在另一不相 混溶的液体之中构成的分散体系。 乳状液中被分散的一相称作分散相或内相,另一相被 称作分散介质或外相。显然,内相状液及其类型
根据内相与外相的性质,乳状液主要有两种类型: 一类是油分散在水(水是外相,油是内相)中,简称 水包油型乳状液,用O/W表示; 另一类是水分散在油(水是内相,油是外相)中,简 称油包水型乳状液,用W/O表示。
油包水型 (W/O)
O/W型
W/O型
水包油型 (O/W)
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乳状液内相颗粒直径越小,分散度越高。
三、原油乳状液的性质
������ 2、粘度 影响乳状液粘度的因素: 外相粘度 外相粘度 乳状液的分散度 温度 内相体积浓度 原油粘度越大,生成 内相粒径越小、分散度越 温度升高乳状液粘度减小。 温度 W/O型乳状液的粘度越 高,粘度越大 乳状液的分散度(分散 大。 相粒径) 乳化剂及界面膜的性质 内相体积浓度 内相颗粒表面带电强度 含水率较低时,粘度随含水率的增加而缓 慢上升;含水率较高时,粘度迅速上升; 内相粘度 当含水率超过某一数值时,粘度又迅速下
一、乳状液及其类型
形成乳状液的必要条件 ① 形成的乳化液的两种液体不能混溶; ② 必须有足够的搅拌使一种液体以液滴的形式分 散到另一种液体之中; ③ 必须有乳化剂的存在。两个不相混溶的纯液体 (例如油和水)不能形成乳状液,必须要有乳 化剂起着稳定作用。
二、原油乳状液生成机理
1. 形成原油乳状液的主要因素:
二、原油乳状液生成机理
4.防止乳状液生成的措施: 采取措施使油井少出水,多出油(如合理注 水、封堵水层等措施); 尽量减少搅拌条件(如减少不必要的弯头、闸 门,尽量简化流程,减少泵剪次数); 尽量减少油、水相混的时间。
三、原油乳状液的性质
������ 1、分散度 ������分散相在连续相中的分散程度,常用内相颗 粒平均直径的倒数表示或比表面积(颗粒总表 面积和总体积的比值)表示。
三、原油乳状液的性质
乳状液不稳定的表现
凝并(也称聚结) •指聚集的絮团变成一个大液珠; •凝并是不可逆的; •凝并导致液珠数目的减少和乳状液的完全破坏即油水 分离。 絮凝是凝并的前奏,凝并是乳状液破坏的直接原因。 反相(也称变型) •指乳状液从O/W型变成W/O型,或者相反; •反相过程是乳状液中液滴的聚集和连续相分散的过程, 原来的连续相变成了分散相,而分散相则变成了连续相。 •引起反相的原因: 乳化剂类型的变更、相体积的改变、温度、增大剪切
三、原油乳状液的性质
������ 5、稳定性和老化
影响原油乳状液稳定性的因素
影响因素 分散度 因素变化 升高 稳定性 升高
粘度
乳化剂 内相颗粒 温度
升高
低分子有机物 高分子有机物
升高
低 高
固体
带极性相同的电荷 升高

高 下降
水的pH值
时间
升高
延长
下降
增强
三、原油乳状液的性质
������ 5、稳定性和老化
三、原油乳状液的性质
������ 5、稳定性和老化
乳状液的稳定性: 乳状液不被破坏,抗油水分层的能力。 从热力学观点看,原油乳状液属不稳定体系。 水滴仍有合并、减小油水界面,使系统界面能 降至最低的趋势,只是由于天然乳化剂构成的 界面膜有较高的机械强度阻止了水滴的合并沉 降。
三、原油乳状液的性质
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