水平管内油水乳状液流动特性研究

对水平管内油包水型（Ｗ／Ｏ）和水包油型（Ｏ／Ｗ）油水乳状液进行了深入的实验研究。根据实验结果分析得出一个新的油水乳状液表观粘度的表达式，同时也得出一个新的油水乳状液相转变的判别式，并提出采用Ｒｅ数和摩擦阻力系数的关联式计算摩擦阻力的方法。

垂直上升管内油水乳状液流动特性的研究

在石油、化学工业中，经常会遇到油水两种互不相溶的液体共同流动的情况。由于油水乳状液的广泛存在，以及采出液含水率的不断提高，导致油气集输过程中输液量的大幅度增加，给油气集输工艺和设备带来了新的困难。文中对垂直上升管内油包水型（Ｗ／Ｏ）和水包油型（Ｏ／Ｗ）油水乳状液的流动特性进行了实验研究。实验参数范围：含水率εｗ＝０．０～１．０；压力ｐ＝０．１～０．６ＭＰａ；流量Ｑ＝０．１４～１．７ｋｇ／ｓ；温度Ｔ＝１０～４５℃。实验结果分析得出了一个新的油水乳状液表观粘度的表达式，此表达式优于文献中别的预测模型，其计算值和实验结果吻合良好；同时得出一个新的油水乳状液发生相转变的判别式，分析了在相转变点附近油水乳状液在垂直上升管内的流动状态以及发生相转变和流量、含水率的关系；提出了采用Ｒｅ和摩擦阻力系数的关联式计算摩擦阻力的方法，得到判别油水乳状液为牛顿流体和非牛顿流体的方法。该研究结果对管道输送系统的设计有一定的参考价值。

二元复合体系油水乳状液稳定性实验

通过测量模拟油水乳状液电导率的方法表征乳状液的稳定性,研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、乙醇助剂浓度对O/W型和W/O型乳状液电导率变化的影响,探讨了二元复合体系中,聚合物对乳状液稳定性影响。结果表明,与传统的摇管看界面测量乳状液稳定性方法相比,测定电导率的方法能解决油水界面不清晰、读数不准确的问题;并发现SDBS浓度的增加,会使O/W型原油乳状液稳定性减小,但有利于W/O型乳状液的稳定;加入聚合物能增强O/W型乳状液稳定性,但将减弱W/O型乳状液稳定性。

轻质油水乳状液转相点模型研究

以轻质原油为实验对象,进行室内环道实验,根据实验测量得到的转相点,优选出精度较高的转相点计算模型,再对优选出的模型进行改进,使其适合于轻质原油转相点含水率的计算,并进行实验验证。改进模型相比Decarre&Fabre模型计算误差值有明显减小,平均误差在10%以内,最大误差也明显减小,说明改进模型在计算轻质油水乳状液转相点时取得了很好的效果。

垂直下降管内油水乳状液流动特性的研究

对垂直下降管内油包水型（Ｗ／Ｏ）和水包油型（Ｏ／Ｗ）油水乳状液的流动特性进行了深入的实验研究，根据实验结果分析得出了一个新的油水乳状液表观粘度的表达式；同时也得出了一个新的油水乳状液发生相转变的判别式，并提出了采用Ｒｅ和摩擦阻力系数的关联式计算摩擦阻力的方法，也得到了判别油水乳状液为牛顿流体和非牛顿流体的方法。

水平管内高含水油水乳状液黏度计算方法研究

油田集输系统水平管道内液相是油水混合物形成的乳状液,随着含水率的提高,乳状液处于水包油(O/W)状态。准确预测高含水期油水乳状液黏度,将为油田中后期的开发,以及油气水混合物在管道中的流动计算提供科学依据。以高含水期油气水混输管道压降计算公式为基础,反推油水乳状液黏度计算公式,得到的公式综合考虑了温度、压力、速率等因素的影响,因而适用于预测高含水期水平管内液相黏度。运用MATLAB软件对计算结果进行最小二乘拟合,得到适合于高含水油水乳状液黏度计算的Vand关联式。

油水乳状液的制备

以W /O型乳状液为例研究了搅拌器的搅拌强度、搅拌时间和温度等操作条件对乳状液制备的影响。实验表明 ,间歇搅拌的效果好于连续搅拌 ;搅拌强度越高 ,乳状液液滴平均粒径越小 ,因而表观粘度越大 ;随搅拌时间的延长 ,乳状液表观粘度不断上升 ,但上升幅度越来越小 ,最后趋于平衡 ;搅拌初期搅拌强度的影响大 ,随时间的推移 ,不同搅拌强度的乳状液的表观粘度的差别增大 ,达到最大值后开始减小 ,最终趋于同一平衡值。另外 ,制备温度越高 ,所得乳状液的液滴越大 。

含聚合物油水乳状液的聚结特性

利用单滴法，通过测定含聚合物的O／W型油滴的生存时间，研究了含聚合物油水乳状液聚结的动力学特性。探词了温度、聚合物浓度及巾解度对液膜的排液时间，半生命期及破裂速度常数的影响。并对聚合物影响乱状液聚结的微观机理进行了探讨。

SiO_(2)改性聚丙烯纤维棉对油水乳状液的高效分离

利用纳米SiO_(2)颗粒对聚丙烯(PP)纤维棉进行了亲(疏)水改性,构建了系列不同润湿性和粗糙度的PP纤维棉,探究了不同孔隙度和表面能的PP纤维棉对W/O及O/W型乳状液的分离性能。结果表明,经过亲(疏)水改性的PP纤维棉对水/正己烷和水/甲苯乳状液的分离效率都高于99.5%,分离通量高于700 L/(m^(2)·h),并针对不同形式油-水乳状液阐释其相应的分离机制,为后续油-水乳状液分离材料的科学设计和可控制备提供了理论依据。

库尔特(Coulter)计数仪在油水乳状液粒度分析中的应用研究

本文采用库尔特TA—Ⅱ型计数仪对油水乳状液(矿物油)进行了油粒度分布测定。针对试验室非乳化剂乳状液的特性进行了研究。提出测定乳状液中油粒度分布的方法,并结合显微镜摄影法比较、验证该方法的准确性,同时对工厂、船舶等油污水进行了测定。

剪切条件下油水乳状液含水率测量装置的设计

针对传统油水乳状液含水率测量装置的准确性低、成本高、无法实现动态测量的问题,设计一种剪切条件下乳状液含水率的测量装置。系统利用油水两相的介电及电导特性的差异性,采用交流阻抗法测量待测乳状液的复阻抗参数,从而获得乳状液的含水率特征。结合搅拌装置模拟油水乳状液在运输环境下的剪切环境,间接实现油水乳状液的动态测量。实验测试表明:装置具有良好的重复性和稳定性,可实现剪切条件下对乳状液复阻抗参数的测量,证明乳状液的阻抗参数与含水率存在明显的线性关系,对进一步研究管道中油水两相的流动性质具有一定的参考价值。

水平管内油水乳状液相转变过程分析

1.实验简述 油水两相流动实验在油水两相流实验环道上进行,采用粘度62.8cp的白油和自来水,实验环道全长30m,管道内径26.1mm.油、水在0.035m3混合罐内搅拌均匀后,由一台单螺杆泵打入环道,流经质量流量计、流型发展段、压降测试段、流型观察段和流型检测段,最后进入混合液罐.

油水乳状液转相点影响因素的实验研究

由于油水乳状液在转相点处的流动阻力最大,为避免输送转相点附近的含水原油,系统的研究油水乳状液转相点的影响因素对于降低原油在输送过程中的能量损耗至关重要。利用HAAKE VT 550流变仪,研究了温度、剪切速率、加入不同剂量及不同种类降粘剂后对的原油乳状液转相点影响规律的实验研究,并从油水界面膜状态、分子官能团性质及形成化学键强度分析影响规律。实验结果表明,温度的升高、剪切速率的增加能使转相点提前;不同种类降粘剂在不同温度下对转相点的提前程度不同;加剂量越多其对转相点的提前程度越大,但当加剂量达到一定程度时,转相点不再提前。

石油石化油水乳状液稳定性表征方法研究进展

高乳化油水混相液体存在于石油开采、运输、加工以及污染治理等多个生产环节,深入认识乳化稳定性以及混相中各组分对稳定体系的作用机制,对开发经济、高效、清洁的破乳分离方法具有重要意义。本文总结了常用的油水乳化液稳定性判定依据,系统梳理了乳化混相中各类组分物质的表征方法,基于油水乳状液体系稳定性整体宏观评价及重要组分对稳定性的贡献度,提出了一套油水乳状液的稳定性表征方法体系,以期为油水乳状液稳定性研究与破乳技术开发提供基础参考。

含有油水乳状液油气水三相分层流的水力学模型

在油气水的三相管内流动中,分层流同样也是一种常见流型。由于互不相溶的油水两相之间相互作用及分散程度的复杂性,所以油气水三相分层流比一般的气液两相分层流要复杂许多。使用一维三流体模型求解含有油水乳状液的分层流、即气体/(W/O型)乳状液/(W/O/W型)多重乳状液的三相分层流。通过模型的求解可以确定油气水分层流的相分率及其他相关参数和压降。

油水乳状液流量对电脱水效率的影响

对电脱水工艺流程分析及流体力学机理探究,通过理论分析以及对其已有研究成果借鉴参考。分析得出油水乳状液流量分别从流态、流变性及停留时间三个方面影响电脱水器效率,并分别探讨其机理,推导出一些理论成果,对生产及后续研究有一定积极作用。

乳状液体系中气体水合物成核过程研究进展

乳状液中气体水合物成核行为研究可用于评估油-气-水体系在亚稳态下稳定存在的时间,对低温环境下多相混输管道的安全运行和水合物风险控制策略的制定具有重大意义,因而成为深水管道流动安全保障的重点问题和研究热点。本文着眼于油水乳状液体系中气体水合物的成核过程,总结了实验研究中水合物成核速率的量化方法,细致分析和比较了当前研究中诱导期定义方法的异同,梳理了温度、压力、扰动强度、含水率和原油组分等环境条件和体系组成对水合物成核行为影响的研究成果及水合物成核速率预测模型。总体来看,油水乳状液中水合物的成核行为已经得到了较为深入的研究,在影响因素定性分析和模型定量描述等方面取得了一定成果,但在诱导期定义方法的统一和模型的工程化应用等方面仍需进行更为细致的研究。未来,应逐步建立统一的诱导期定义标准和更为普适性的诱导期预测模型,借助谱学仪器和分子动力学模拟等手段加深对水合物成核过程分子尺度信息的认识,更加深入理解水合物成核机理并逐渐实现量化模型的工程化应用。

碱对三元复合驱采出液油水乳状液稳定性的影响

在三元复合驱中,加入的碱与原油中的组分发生反应,使油水形成稳定的乳状液,所以油水分离变得比较困难。通过研究碱溶液与模型油形成的油水乳状液的稳定性表明,用碳酸钠作为碱,和原油中的胶质及沥青质反应,生成了界面活性泡沫。用氢氧化钠作为碱,在油藏滞留的时间里形成了羧酸钠盐。

粗油水乳状液的流变特性

粗油水乳状液相对于稳定的油水乳状液而言,其静置会出现两相分离的现象,类似于两相管流的分散程度。针对现有乳状液表观黏度理论不适用于粗油水乳状液的问题,采用Haake RS 6000流变仪对不同含油率下粗乳状液的流变曲线进行测量,同时观察温度变化对粗乳状液黏度的影响。研究结果表明:粗乳状液因含油率不同而表现出不同类型的非牛顿流体特征,水为连续相时表现为膨胀性流体,油为连续相时表现为假塑性流体。乳状液的黏度随含油率升高逐渐增加,并在60%含油率处达到最大值,当含油率继续升高时,随着含油率升高,其黏度逐渐减小至纯油的黏度值。在不同温度下,相同含油率的乳状液黏度随着温度升高呈指数规律降低。此外,根据实验数据对已有的油水乳状液黏度计算模型进行评估,并对应用于低含油率粗乳状液的黏度模型进行修正,提高了预测精度。对粗油水乳状液流变性的研究成果,将进一步提高原油开采及运输中管道压降预测的精度,为管道运输系统的精确设计提供可靠的物性参数。(图9,表3,参20)

油包水乳状液在圆柱电极聚结器中的分离特性研究

设计制作了一种带有绝缘层的圆柱电极静电聚结器,油包水乳状液流过电极,在电场力的作用下水滴聚结,经重力沉降达到油水分离的目的。通过室内实验,分析了油包水乳状液在这种电极作用下的油水分离特性,研究了圆柱电极的直径、长度和电场强度、含水率等因素对分离效率的影响。研究表明,在不发生电分散情况下,电场强度越大,油水乳状液在聚结器中的分离效率也越高;分离效率受电极作用时间和液滴间静电力的共同影响,在含水较低时,油包水乳状液中液滴间静电力小,电极作用时间的影响起主导作用,电极停留时间越长,分离效率越高;含水率升高,油包水乳状液中液滴间静电力增大,电极作用时间的影响作用减小,液滴间的静电力影响作用增大,液滴间静电力越大,分离效率越高。利用高速微观摄像系统拍摄并观察到聚结器出口液滴粒径比进口粒径明显增大,即圆柱电极静电聚结器对柴油-水乳状液具有良好的聚结效果。