W/O型乳状液破乳技术进展

介绍了近年来W/O型乳状液的破乳技术,包括重力法、离心法、加热法、化学法、电学法、微波辐射法、超声波法、膜法、微生物法、磁处理法、冷冻解冻法、研磨法、润湿聚结法以及针对于沥青质薄膜决定稳定性的W/O型稠油乳化液的新型CO2破乳法,归纳了各种方法的破乳机理和研究现状,并概述了各种技术的应用特点,为其工业应用提供参考。

稠油W/O型乳状液表观粘度变化微观原因解析

研究表明在一定温度和剪切速率条件下,一定油品的稠油W/O型乳状液表观粘度随含水率的增加呈现先增加后降低的趋势.基于这种变化现象的微观原因,本文从相、分子取向和原油胶体结构模型氢键理论3个方面进行系统的阐述.同时根据以上3种解释理论,对于不同性质的稠油W/O型乳状液转相点不同的原因也进行探讨分析,验证了3种解释理论的正确性.一般密度大和粘度高的原油所含胶质和沥青质等天然的W/O型乳化剂较多,W/O型乳状液的转相点亦较高.由稠油乳状液表观粘度变化及相转化过程对稠油的开发进行思考,不同稠油油藏初始含水饱和度使稠油乳状液表观粘度变化及相转化过程不同,分析认为考虑相转换对进一步深入认识油藏水驱规律具有较大的研究意义.

微通道乳化法制备单分散W/O型乳状液及液滴形成特性的影响因素

该文提出了树脂微通道乳化法生产单分散的油包水（W／O）型乳状液，研究了分散相压力、连续相黏度、乳化剂种类对乳状液生成特性的影响。结果表明，在液滴稳定形成压力范围内，随着分散相压力的提高，平均粒径增大，变动系数增大但小于10％，低于临界压力Pmin和高于临界压力Pmax，无法形成单分散的乳状液；连续相黏度越大，生成的乳状液粒径越大，变动系数越高；所使用的乳化剂中，聚甘油多聚蓖麻醇酸酯适合生产单分散的W／O型乳状液，生成的乳状液粒径42～60μm，变动系数10％以下；使用甘油单油酸酯、磷脂类乳化剂时，虽然能形成液滴但很快发生凝集、聚合现象；当使用蛋白质类乳化剂时，基板被润湿，分散相连续流出不形成液滴，单分散的油包水型乳状液无法形成。

W/O型乳状液蜡沉积研究与发展

系统阐述了国内外W/O型乳状液蜡沉积研究进展,并着重分析了乳状液蜡沉积影响因素、蜡沉积机理、乳状液蜡沉积实验装置及油水两相蜡沉积动力学模型的建立。目前,W/O型乳状液的蜡沉积研究还有很多关键问题尚未解决,如蜡沉积层的形成过程、蜡晶颗粒的沉积概率及剪切剥离机理等。对W/O型乳状液蜡沉积机理和规律进行深入研究,需要以W/O型乳状液的微观机理研究为基础,重点探索分散体系下分散相液滴对胶凝过程、蜡分子扩散路径、界面吸附及老化等的影响,解决制约W/O型乳状液蜡沉积机理研究和预测模型准确性等关键问题;目前,W/O型乳状液蜡沉积测试手段较单相原油研究还比较单一,将核磁共振(NMR)、X射线衍射(XRD)及光谱测试等先进手段用于乳状液中蜡沉积的研究将成为未来发展方向之一。

聚合物和破乳剂对W/O型乳状液电脱水效果的影响

为揭示聚合物经地层剪切后对油田产出液的影响,通过室内静电聚结快速评价系统研究了破乳剂YFPC-792和降解非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)对巴西Peregrino油田W/O型乳状液静电分离效果的影响。结果表明,YFPC-792可提高W/O型乳状液的静电脱水效果,在150 Hz、294.44 k V/m的电场作用下,乳状液最佳电场停留时间为100 min;随NPAM浓度增加,乳状液分离效率和液滴平均粒径降低,NPAM溶液黏度增加;由于NPAM分子间的"架桥絮凝"效应,未降解的NPAM加量为200 mg/L时乳状液的静电聚结效果最好,电分离效率达81%;含降解NPAM的乳状液电分离效率随聚合物浓度增加而减小;含水率20%乳状液静电分离效率为49%,聚结效果最差,而含水率30%乳状液静电分离效率为81%,聚结效果最好。含YFPC-792和降解NPAM的乳状液脱水开始后的5数15 min,重力沉降的分离效果优于电脱水效果,而后电脱水效果优于重力沉降。

壳聚糖W/O型乳状液的超声辅助制备及其稳定性

以非牛顿假塑性大分子壳聚糖溶液为水相,棕榈油为油相,Span-80为乳化剂,采用单因素试验及响应面试验优化超声协助制备W/O型乳液工艺,并考察优化条件下制备的乳液稳定性。结果表明:内水相含量是影响乳液粒度大小的关键因素,且超声功率对乳液的粒度及其分布存在过处理现象。优化工艺为超声功率300 W、超声时间15 min、内水相质量分数13%、Span-80用量6%,此时制备的乳液平均粒径最小为(156.1±20.0)nm,多分散性指数为(0.43±0.03);稳定性实验及乳液内部显微观察表明,25℃贮存的乳液表现出相当好的稳定性,2 h的乳层析指数为0.6%,而50℃贮存的乳液稳定性则急剧下降,2 h的乳析指数达7.0%;乳液粒度及其不均匀分布增大,不利于乳液稳定性,且聚结是造成该乳液失稳的主要机制。

油包水型原油乳状液破乳技术研究进展

阐述了化学法、生物法、物理法等油包水型原油乳状液破乳技术,从工艺机理、影响因素、优缺点等各方面对技术进行了综述,分析与总结了技术发展现状,并对各种破乳技术进行了概括和比较,就破乳技术发展前景进行了展望,以期为破乳技术改进、优化和提效提供参考。

稠油包水乳状液的表观黏度

以渤海SZ36-1稠油、矿化水为工质配制了2组不同液滴直径的W/O型乳状液,研究了温度、含水率、剪切率和液滴直径对乳状液黏度的影响。结果表明,温度对乳状液表观黏度的影响非常明显,而对相对黏度的影响却较小;同时含水率、剪切率和液滴直径也是影响乳状液黏度的重要因素,低含水率下,剪切率、液滴直径对黏度的影响不明显,而当含水率较高时,剪切率、液滴直径的影响非常突出,乳状液呈现出强烈的剪切稀释特性。利用国内外现有的一些黏度模型对实验获得的黏度数据进行了预测分析,发现Brinkman(1952)模型具有较好的预测精度。

外水相中天然大分子对W/O/W型多重乳状液性质的影响

通过添加天然大分子提高W/O/W型多重乳状液的稳定性。外水相中添加的乳清分离蛋白(WPI)与羧甲基纤维素(CMC)两种物质形成的混合物,可作为亲水性稳定剂来提高乳状液的稳定性。采用两步法制备W/O/W型多重乳状液,研究不同的外水相pH值、WPI与CMC的比例和添加量对W/O/W型多重乳状液性质的影响;以粒径、zeta-电位、黏度、稳定性等指标确定W/O/W型多重乳状液的最优制备条件。研究结果表明:当pH=6时,WPI与CMC的比例10∶1,添加量4.4%,WPI与CMC相互作用形成的混合物吸附在油水界面,形成的界面膜的厚度及韧性较好,W/O/W型多重乳状液的粒径较小,稳定性较高(79%)。

新型稠油破乳剂分子结构对孤东稠油脱水的影响

以壬基酚胺树脂为起始剂,合成了7种水溶性的HD系列PO/EO嵌段共聚醚,测定了分子结构参数:分子量4350-6960,PO数60和72,EO数20-64,EO含量20%、30%和40%,再以TDI为扩链剂,制备了相应的油溶性HDI系列共聚醚,考察了两个系列的共聚醚在加量100 mg/L、温度70℃下,对由含胶质沥青质35.2%、酸值2 mgKOH/g、50℃黏度9 Pa.s的胜利孤东稠油配制的含水40%的稳定W/O乳状液的破乳脱水性能。7种水溶性共聚醚的性能均远优于常用破乳剂SP169,也优于BP221和TA1031,120分钟脱水率为82%-94%。在HD系列中,PO含量高的脱水快,EO含量高的脱出水质清,EO/PO比相同时分子量较高的脱水性能较好,对于实验含水原油,EO含量30%的共聚醚效果最好。7种油溶性的HDI系列共聚醚120分钟脱水率为90%-98%,市售BPI221、TAI1031的脱水率也大幅升高。油溶性破乳剂在稠油中渗透性和扩散性较好,更适合稠油的破乳脱水。图1表3参7。

电破乳方法研究

以W/O型乳状液为对象,阐述了静电破乳的3种作用过程(偶极聚结、振荡聚结和电泳聚结),依据电极形式和电源分别介绍了3种不同的电破乳方法:裸电极(直流、交流电)破乳法、绝缘电极交流电破乳法和脉冲电破乳法,并比较了3者的优劣。最后还对电破乳技术的应用现状及发展进行了阐述。

利用稳定性分析仪研究化学破乳过程

利用Turbiscan LabExpert稳定性分析仪研究了化学破乳过程,揭示了破乳过程中模型乳状液体系的絮集、聚并、沉淀、上浮、分相等现象,并定量分析了上述现象发生的速率以及分散相液滴的粒径变化等。结果表明:W/O型模型乳状液的中部发生的是水滴的絮集和聚并,而O/W型模型乳状液的中部保持稳定。W/O型模型乳状液顶部和O/W型模型乳状液底部分别发生的是油相的上浮和水相的下沉,其它部分相对稳定。随着破乳的进行,W/O型模型乳状液中部的内部水滴平均粒径从29.07μm(0h)逐渐增大到73.17μm(1.8h),而O/W型模型乳状液中部的内部油滴平均粒径从12.95μm(0h)逐渐增大到14.03μm(1.6h)。

环保乳化速印油墨研制分析

环保乳化生产的油墨,是以少量的油包大量的水而形成的稳定的W/O型乳状液,并且具有良好的油墨的基本性能和印刷性能,甚至优于油性油墨的印刷性能。这样生产的油墨,含水率高,工艺简单、安全性好。用大量的水代替油,不仅有着突出的经济效益,而且社会效益也相当显著。对油墨行业起着很好的引导作用,是未来油墨行业的发展方向。所有的原料均无毒,是非常好的绿色产品。

锦16于楼油层北块化学堵水技术研究

多年来,活化稠油堵水技术作为锦16块的主要稳油控水措施,开展了大量研究与现场应用工作,不断适应区块生产形势的变化,通过改进创新和规模化实施,取得了明显增油降水效果,2006年至2011年,在锦16块于楼油层北块,累计实施活化稠油堵水技术60井次,累计增油10219吨,创经济效益2096×104元,为该块的稳产发挥了巨大作用。