原油乳化液高效破乳技術的相關機理與特性研究.pdf

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1、單位代號；１００１７學號；２０１２０２００９化熏石油化義《姥碩：ｔ研究生學位論義題目原油乳化液高效破乳技術的相關機理與特性研究研究生沈諱諱專業(yè)領域機械工程校內導師陳家慶教授校外導師王春升教授級高工曰期：２０１５年６月１９曰北京石油化工學院學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行。研究工作所取得的成果除文中已經注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中明確方式

2、標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。作者簽名：巧＇辭７日期：：Ｋ）／ｔ０＾０＾關于論文使用授權的說明學位論文作者完全了解北京石油化工學院有關保留和使用學位論文的規(guī)定，目Ｐ；研巧生在校攻讀學位期間論文工作的知識產權單位屬北京石油化工學院。學校有權保留并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和電子版，允許學位論文被查閱和借閱；學?？晒紝W位論文的全部或部分內容，可允許采用影印、縮印或其它復制手段保存、匯編學位論文。論文暫不公開注釋：本學位論文屬于暫不公開范圍，在年解密后適用本授權書。％替不公開論文

3、注釋；本學位論文不屬于暫不公開范圍，適用本授權書。Ｖ；＇作者簽名：日期：。義校內導師簽名；日期：主噸３摘要原油乳化液高效破乳技術的相關機理與特性研究摘要高含水油田、深水油田、邊際油田和綠色油田的開發(fā)給油氣集輸流程帶來新的挑戰(zhàn)，對高效緊湊型原油電脫水技術的需求日益迫切，不僅需要相關原油電脫水技術和設備創(chuàng)新，原油乳化液電脫水過程中水滴的微觀靜電聚結機理研究也有待深入。本文以原油乳化液為研究對象，以介觀和微觀為研究尺度，以對比工頻和高頻電場為切入點，圍繞原油乳化液高效破乳技術的相關機理與特性開展了一系列的實驗研究。本文首先在介觀尺度下借助靜電聚結

4、實驗裝置研究了靜態(tài)環(huán)境下原油乳化液在不同電場波形下的靜電聚結特性，實驗結果表明在原油乳化液特性一致、其余電場參數相同的條件下，不同波形破乳效果的排序依次為：交流方波?交流正弦波?交流三角形波?脈沖直流。搭建了小型原油靜電聚結快速測試評價試驗裝置，運用流花11-1油田老化油進行動態(tài)靜電聚結脫水實驗研究，結果表明老化油在高頻/高壓電場下破乳效果最高可達97.8%，明顯高于工頻/高壓電場4.2%的聚結脫水效果。在微觀尺度上，運用“近紅外相機+顯微鏡”組合，研究了原油乳化液中單個水滴在不同電場參數和物性參數下的破碎機理，實驗結果表明，工頻電場主要通過對液滴的過度

5、拉伸使液滴破碎，且液滴失穩(wěn)時的最大長徑比可達2.54；高頻電場則通過增加液滴界面膜的不穩(wěn)定性導致液滴扭曲破碎，失穩(wěn)時的最大長徑比低于工頻電場。以兩個液滴和液滴群為研究對象，觀察了電場強度、電場頻率和液滴粒徑值對靜電聚結過程中液滴中心距和相對運動I北京石油化工學院專業(yè)學位碩士學位論文速度的影響，實驗結果表明，頻率主要影響液滴接觸碰撞時的瞬間行為影響聚結，電場強度對液滴聚結速度的影響較大，但電場強度過大會引起液滴發(fā)生電分散現象，導致多個更細碎液滴分散在乳化液中，增加了乳化液的穩(wěn)定性，液滴粒徑越大聚結速度越快，但液滴粒徑較大時，電場頻率和電場電壓值均不宜過高，

6、此時液滴界面膜不穩(wěn)定，外界擾動劇烈時液滴容易發(fā)生破碎。論文的研究成果豐富了原油乳化液靜電聚結破乳的研究內涵，揭示了高頻/高壓交流脈沖電場在破乳聚結方面有別于其他電場的深層作用機制及其優(yōu)越性，為該項電場破乳技術在原油脫水(鹽)領域的應用提供了技術依據，為油氣集輸工藝的高效緊湊化開發(fā)奠定了堅實的基礎。關鍵詞：原油乳化液，電場波形，小型快速測評裝置，靜電聚結微觀機理IIABSTRACTResearchmentonCrudeOilEmulsionEfficientDemulsificationTechnologyRelatedMechanismandCharac

7、teristicsABSTRACTTheexploitationofmargialoilfield,deepwateroilfieldandgreenoilfieldbroughtaboutnewchallengetooil&gasgatheringandtransferringprocess.Itwasnecessarythatthecorrespondingtreatmentapparatusshouldbemoreefficientandcompact,Inresponsedtotheaboverequirements,notonlyneedinn

8、ovationofrelatedcrudeoilelectricdehydrat