稠油O/W型乳状液稳定性的研究

以大庆黑帝庙稠油为研究对象，依据稠油乳化降粘原理及O／W型乳状液的形成机制，考察了表面活性剂类型及添加量，碱的添加量，温度、油／水比、振荡方式等因素对稠油O／W型乳状液稳定性的影响。为筛选降粘剂复合配方及选择降低粘工艺提供了必要的基础数据。     

石油醚W/O乳状液及其液膜稳定性

以破乳率为衡量标准,借助显微镜直接观察,探讨了乳状液含水量、表面活性剂用量、乳化时间、乳化强度等因素对石油醚W/O型乳状液体系稳定性的影响。在实验范围内,乳状液含水量的提高及表面活性剂用量的增加,有利于乳状液的稳定;存在较优的乳化时间20min和乳化强度4000rmin-1。选取脂肪烃、芳香烃、混合烃共6种不同油相制备乳状液,对比其稳定性的差异。此外,还初步考察了石油醚W/O/W液膜溶胀和泄漏问题,结果表明该乳状液膜泄漏率低于3.5%,表观溶胀率约为20%。     

驱油剂对W/O乳状液稳定性影响研究

利用TURBISCAN稳定性分析仪测得的TSI值监测了驱油剂对W/O乳状液稳定性的影响,实验结果表明,随着表面活性剂和聚合物浓度的增加,TSI值均降低,乳状液稳定性增加;随着碱浓度的增大,TSI值先降低后增大,体系稳定性先增强后变弱,当碱浓度为900mg/L时,乳状液稳定性最好。     

草桥稠油O/W乳状液的稳定性与流变性研究

采用OP-10作乳化剂,制备了油水体积比为7:3的草桥稠油O/W乳液.通过显微镜观察和流变实验研究了乳化条件对乳液流变性的影响.随着乳化剂浓度的提高(0.5%～5%),乳滴直径减小而乳液黏度先减小,再增大.当乳化剂浓度≤4%时,乳液为简单的牛顿流体;增大乳化剂浓度到5%将导致乳液转变为非牛顿流体.随着乳化温度的提高(40～70℃),乳液黏度和液滴直径均减小而乳液始终为牛顿流体.随着乳化强度的提高,乳滴直径减小而乳液黏度增大,乳液逐渐从简单的牛顿流体转变为非牛顿流体.此外,通过稳定性评价实验,考察了乳化条件和水相盐浓度对乳液动、静态稳定性的影响.乳液静态稳定性随乳化剂浓度、乳化温度的提高明显提高,随盐浓度的提高而变差;随着乳化强度的提高,在低乳化剂浓度下(1%)制备的乳液的静态稳定性变差,而在高乳化剂浓度下(3%)制备的乳液的静态稳定性提高.乳液动态稳定性随乳化剂浓度的提高得到改善,随水相盐浓度和价态的提高而变差.     

陶瓷膜乳化法制备O/W乳状液

膜乳化法是获得高质量单分散稳定乳状液的一种简单有效方法,以氧化铝陶瓷微滤膜为乳化媒介,大豆油为分散相,含有乳化剂的去离子水为连续相,直接制备O/W乳液.比较了膜乳化法与机械搅拌法的乳化效果;考察了乳化剂浓度、膜两侧压差和磁力搅拌转速对乳化效果的影响.结果表明:乳化剂浓度2%、膜面压差0.12MPa、搅拌转速450r/min为最佳乳化条件.     

辽河油田稠油O/W乳状液的破乳实验

实验考察了TA-1、TA-3、BP-6、SP-1,SP-2、AE-3、TG-1、THO-A2、THG-A3等12种商用破乳剂对辽河油田稠油乳状液的破乳效果,并考察了破乳剂的复配破乳效果.结果表明:THG-A2、TA-1两种破乳剂破乳120 min后,稠油乳状液脱水率可以达到80%;THG-A2/SP-2在复配质量比1:2、投放量为0.3～0.35 g/L、破乳温度为60～65℃时复配处理效果最佳,采用该复配剂破乳120 min后,脱水率可高达98.7%.此外,本文通过高速摄像观察了稠油乳状液的破乳过程,并对其破乳机理进行了分析.     

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。     

冷冻解冻法破除液体石蜡W/O乳状液

冷冻解冻法是一种新型的破除W/O乳状液的物理破乳方法.为了揭示冷冻解冻破乳作用机制,本文以稳定性好的液体石蜡W/O乳状液为研究对象,采用差热扫描量热仪（DSC）与显微镜,研究了高黏度连续相液体石蜡体系的W/O乳状液的冷冻解冻破乳过程.结果表明：该破乳过程是一个渐进过程.当乳珠粒径均匀细小,小于5.5 μm时,乳珠在冷冻解冻循环中逐渐长大,经多次冷冻解冻后完成破乳;然而当乳珠粒径较大时,如51 μm,乳状液体系仅需单次冷冻解冻循环就可破乳较完全,破乳率超过90%.此外,乳状液含水量的增加有利于提高破乳效率.乳状液水相的凝固点受乳珠尺度的影响,但受含水量的影响不显著.当乳珠粒径较大时,水相凝固点随乳珠粒径的减小而降低;但是当乳珠粒径降至5.5 μm时,乳珠粒径的改变对其影响已不明显.     

渤海稠油及其乳状液的微观物性研究

根据渤海地区油气开发的研究状况分析,稠油和稠油油田已成为渤海地区油气勘探与开发的主旋律。因此,认真研究和掌握渤海原油及其乳状液的特点,是渤海地区油气勘探、开发的关键问题之一。通过室内实验,测定了渤海某区块原油的粘温关系,测定了原油乳状液在微观下的形态,并总结出液滴的分布规律,对渤海地区稠油开采具有重要意义。     

破乳-絮凝法处理O/W乳状液污水的实验研究

研究了大庆某油田O/W乳状液的油水分离特性,考查了自行研制的TS-24反相破乳剂对该乳状液的破乳效果.以模拟采出水为介质,采用小型装置开展了热化学除油实验.结果表明:TS-24在投加量为300 mg/L,脱水温度为50℃,停留时间为3h,模拟采出水除油率为94.5％.对实际三元复合驱采出水3h除油率为93.7％.破乳后对三元复合驱采出液进行絮凝沉淀,结果表明:处理后出水含油量低于500 mg/L,悬浮物质量浓度低于200 mg/L,符合污水排放标准.同时,考察了影响破乳剂破乳效果的因素,并对其机理进行了分析.     

重油与水的乳化实验研究

采用非离子型乳化剂对重油和水共乳化,获得了能在50℃下稳定存放15天以上的乳化重油。研究表明,0.2%用量的乳化剂即可使重油和水有效乳化,90℃下,16%的掺水量,获得的乳化油的热值提高了10.6%。并且,一定比例的调和抽出油可有效的降低乳化油粘度并提高热值,进一步的实验研究尚待开展。     

超声波对稠油乳化的影响

超声波会使稠油的组分发生变化,对稠油有一定的降粘作用。超声波作用高含水W/O乳状液在没有乳化剂存在的条件下,能够形成O/W乳状液,这种方式形成的乳状液与加乳化剂转相形成的O/W乳状液相比,稳定性比较差,液滴粒径分布范围变宽,但主要分布范围变窄,液滴分散情况较好。流变性虽然遵循幂律流体规律,非牛顿性有所减弱。从微观观察来分析,在本实验研究范围内,经超声波处理后的高含水W/O乳状液形成的O/W乳状液并非严格意义上的乳状液。     

Viscosity Reduction of Indian Heavy Crude Oil by Emulsification to O/W Emulsion Using Polysorbate-81

Pipeline transportation is the most convenient means of transportation of crude oil continuously and economically from production site to refinery. However, transportation of heavy crude oil (HCO) through pipelines is difficult due to its high viscosity. The high viscosity of heavy crude oil is mainly due to the presence of poly-aromatic compounds like resins and asphaltenes. Emulsification of HCO using surfactant is believed to be the most favorable technique to reduce the viscosity of HCO for efficient pipeline transport. In the present study, oil-in-water (O/W) emulsion has been formulated using a non-ionic surfactant Polyoxyethylene (5) sorbitan monooleate (PS-81) at different pH, surfactant concentration, and oil content. Box–Behnken response surface method has been used to optimize two responses, apparent viscosity and emulsion stability index (ESI). The optimal values of the parameters found are 75%v/v oil content, 2.5%w/v surfactant concentration, and pH value of 7 at which experimental value of emulsion viscosity is 0.2162 Pa·s, at 150 RPM, with a reduction of viscosity by 95.8% and having ESI of 98.16 after 24 h at 30°C.     

外部因素对稠油乳状液稳定性的影响研究

研究了搅拌速度、搅拌时间以及温度等外部因素对稠油乳状液稳定性的影响。实验表明:随着搅拌时间增加,乳状液分散相平均粒径减小,粒径分布更加均匀,所得乳状液更加稳定;在搅拌作用初期,随着搅拌速度增加,乳状液分散相平均粒径变小,乳状液稳定性增强,但当搅拌速度达到某一值时,乳状液分散相平均粒径不再继续减小反而增加,乳状液稳定性降低;温度越高,乳状液分散相平均粒径越大,乳状液稳定性越差。     

CO2‐Switchable Oil/Water Emulsion for Pipeline Transport of Heavy Oil

By mixing an aqueous solution of tertiary amine, N,N‐dimethylethanolamine (DMEA), with naphthenic acid (RCOOH) derived from heavy oil, a CO₂ switchable zwitterionic surfactant (RCOO^?DMEAH⁺) aqueous system was constructed. The CO₂ switchability of this zwitterionic surfactant was confirmed by visual inspection, pH measurements, and conductivity tests, i.e., the RCOO^?DMEAH⁺ decomposed into RCOOH, DMEAH⁺ and HCO₃^? after bubbling CO₂ through but switched back to its original state by subsequent bubbling N₂ through at 80 °C to remove the CO₂. The interfacial tension tests of heavy oil in DMEA aqueous solutions indicated that the solution containing 0.5 wt% of DMEA and 0.2 wt% of NaCl resulted in the lowest interfacial tension. The O/W emulsion formed when aqueous solutions of DMEA were used to emulsify heavy oil exhibited the best performance when the oil/water volume ratio, DMEA concentration, and NaCl concentration were 65:35, 0.5 and 0.2 wt%, respectively. The feasibility of pipeline transport of the O/W heavy oil emulsion was evaluated. The results illustrated that the demulsification of the O/W emulsion after transport could be easily realized by bubbling CO₂ through. Although demulsification efficiency still needs to be improved, the recycling of the aqueous phase after demulsification by removal of CO₂ looks promising.     

火驱稠油模拟乳状液制备条件研究

以火驱W/O型乳状液为例,系统研究了搅拌转速、搅拌时间、搅拌形式等因素对乳状液制备的影响,优选了乳状液的制备条件,并将室内制备的模拟乳状液的粘度和相同含水率的现场采出液的粘度进行了对比,确定了室内制备乳状液的条件。实验表明:间歇式搅拌好于连续性搅拌;随着搅拌转速的增加,配制模拟乳状液所需时间减少;在同一搅拌转速下,在搅拌初期,随着搅拌时间的增加,形成的乳状液表观粘度逐渐增加,但当乳状液达到某一状态时,若继续增加搅拌时间,乳状液的表观粘度基本维持不变。     

稠油加氢处理试验研究

面对世界范围的能源短缺,寻求可利用资源和常规较难加工的资源是必由之路,因此稠油的开采加工越来越受到关注。加氢处理可以显著提高石油资源利用率,同时过程清洁环保,是今后炼油工艺的发展方向。以拓展渣油固定床加氢装置原料范围为目的,对常规不走加氢路线的一种劣质稠油进行了加氢试验研究。     

稠油催化改质技术研究

综述了注空气催化氧化和注水蒸汽水热裂解两种技术的降粘机理及国内外研究进展,通过对稠油催化改质、改变稠油的组分、降低沥青质和胶质总的相对分子量以实现降粘。其中空气催化氧化技术包括低温氧化和高温氧化两个主要过程:实现芳环破裂,大分子断裂。从水溶性催化剂、油溶性催化剂到微乳催化剂研究;水热裂解中水蒸汽和供氢剂的协同可使稠油中C-S、C-O、C-N键断裂更为充分,同时综述了水热裂解的现场应用和催化剂的进展。