稠油O/W型乳状液的低温稳定性

绥中36-1稠油50℃与3℃的黏度分别为1251.5与417518.1 mPa·s,在3~60℃范围内表现为牛顿流体,20℃密度为0.953 g/cm³,属重质普通稠油。用非离子型表面活性剂BJN-01作为乳化剂,制备了不同乳化剂加量（0.3%~0.7%）及油水比（8:2~6:4）的稠油O/W型乳状液。采用恒温静置、流变测量和微观影像分析方法,研究了乳化剂加量及油水比对该乳状液低温（3℃）静态及动态稳定性的影响。结果表明,O/W型乳状液3℃的静态稳定性随乳化剂加量的增大而明显提高;油水比6:4和7:3乳状液的分水率随静置时间延长而增大;油水比8:2的乳状液在制备完成后即发生油水两相分离,稳定性较差。在动态剪切2.0 h后,O/W型乳状液均发生了不同程度的聚集与聚并,油水比越高或乳化剂加量越低,聚集与聚并现象越显著。乳化剂加量0.5%、油水体积比6:4时,在动态剪切2.0 h内,O/W型乳状液表现为牛顿流体,3℃下的黏度小于50 mPa·s;乳化剂加量0.7%、油水比7:3的O/W型乳状液3℃下的黏度小于100 mPa·s,具有良好的低温静、动态稳定性,对管道低温采输及停产停输再启动有良好的适应性。     

电导率与O/W乳状液的稳定性

 测定了不同油相体积分数的O/W乳状液电导率，考察了油相体积分数、乳化条件、温度对O/W乳状液电导率的影响，研究了O/W乳状液电导率与其浓相体积变化分数、吸光度的关系。结果表明，对于较稳定的O/W乳状液，油相体积分数对O/W乳状液电导率有明显的影响，油相体积分数越大，电导率越小；反之，电导率越大。乳化条件越苛刻，电导率越小。温度越高，电导率越大。O/W乳状液电导率随时间变化曲线的斜率可以表征在O/W乳状液的破坏过程中，油珠上浮、聚集、聚并、油相体积分数变化的程度以及乳状液的稳定性。     

W/O型含蜡原油乳状液胶凝体系的屈服特性

在恒定剪切应力和剪切应力线性增加2种加载模式下,研究了油包水（W/O）型含蜡原油乳状液胶凝体系在凝点温度附近的屈服行为。以原油乳状液胶凝体系的屈服应变、屈服剪切速率为特征量,分析了剪切应力加载条件、加载量和胶凝体系含水率对含蜡原油乳状液胶凝体系屈服特性的影响规律。引用屈服应变比例系数的概念,分析了不同恒温静置时间后含蜡原油乳状液胶凝体系结构恢复程度及其影响因素。研究发现：屈服应变可作为W/O型含蜡原油乳状液胶凝体系屈服的判据;增大原油乳状液胶凝体系含水体积分数,屈服应变增大,屈服剪切速率减小,体系恢复度增加。增大剪切应力加载量或剪切应力增加速率,原油乳状液胶凝体系屈服剪切速率增大,该体系的结构恢复程度变差。     

O/W型稠油乳状液的静态稳定性评价

针对河南油田某井稠油,采用自制的TN-01乳化剂,根据稠油乳化降黏原理及O/W型乳状液的形成机制,研究了乳化剂的类型和含量、乳化方式、搅拌方式和搅拌速度、相体积分数等对O/W型稠油乳状液稳定性的影响,特别是初步探讨了在TN-01中加入纳米助剂TN-23,对O/W型稠油乳状液稳定性的影响,为纳米材料在稠油乳化降黏中的应用提供一个可参考的基础数据.     

O/W型稠油乳状液的静态稳定性评价研究

针对河南油田某井稠油,采用自制的TN-01乳化剂,根据稠油乳化降黏原理及O/W型乳状液的形成机制,研究了乳化剂的类型、含量、乳化方式、搅拌方式、搅拌速度和相体积分数等对O/W型稠油乳状液稳定性的影响.本文初步探讨了在TN-01中加入纳米助剂TN-23对O/W型稠油乳状液稳定性的影响,为纳米材料在稠油乳化降黏中的应用提供了一个可参考的基础数据.     

稠油W/O型乳状液转相特性研究

为揭示稠油W/O型乳状液转相机理、指导稠油开采及运输,以胜利油田五种稠油样品为研究对象,通过测定不同含水率稠油乳状液的黏度及稠油视HLB值并结合灰熵关联方法,研究分析了稠油由W/O型乳状液向O/W型乳状液的转化过程、稠油乳状液黏度与四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)的关系,尝试用稠油的视HLB值解释了不同稠油乳状液乳化转相点的差异原因。按灰熵关联法排列乳化稠油黏度与其极性组分的关联度由大到小的顺序为:重质组分(胶质+沥青质)芳香分饱和分,重质组分是影响乳化稠油高黏的主要因素。对于同一种稠油来说,随着含水率的增加,乳状液表观黏度呈先增大后减小的趋势;随着温度的升高,稠油乳状液转相点增大。胜利油田5种脱水稠油黏度(50℃)由大到小顺序为:草20-平124(14400 m Pa·s)王152-1(22400m Pa·s)草20-平149(24000 m Pa·s)草20-平131(76800 m Pa·s)草南平40(89400 m Pa·s);含水率30%的5种稠油乳状液黏度的大小顺序与脱水稠油黏度的顺序一致,稠油乳状液的乳化转相点(50℃)由高到底的顺序为:草20-平124(59.1%)王152-1(55.5%)草20-平149(53.5%)草20-平131(47.9%)草南平40(45.7%);随着脱水稠油黏度的增大,乳化转相点减小。     

稠油O/W乳状液现场管道输送试验分析

综合含水68%～72%的胜利孤东新滩稠油与水混合液,在加入乳化剂HA78浓度为400～800mg/L、现场搅拌条件下,可转相形成较为稳定的O/W乳状液。由于含水率和搅拌强度的变化,在相同样加剂浓度下,现场条件配制的O/W乳状液较试验室配制的表观黏度低,其非牛顿性弱,稳定性有所下降,表观黏度随温度下降变化不明显。在加剂400～800mg/L范围减阻效果与乳化剂浓度成正比,混合方式对减阻效果影响不大。对于试验管道垦东451—东4联集输管道而言,从输送压降分析,在含水量相同的条件下,加入乳化剂后油水混合输送减阻效果优于掺热水输送效果,可以实现全越站输送。管流条件下,在O/W乳状液比较稳定时,减阻主要以降黏减阻为主,而在O/W乳状液不稳定时,主要以管壁与稠油之间形成水膜减阻为主。     

单家寺稠油降粘剂SJ及其O/W型乳状液流变性研究

报道了乳化降粘剂SJ对单家寺稠油的乳化降粘作用。SJ为含少量无机碱和盐的石油磺酸盐、非离子表面活性剂的混合物 ,在 30 0℃、3.4 5MPa下热处理 2 4h后使用。实验油样为单家寺一口井所产超稠油 ,含胶质 31.9% ,含沥青质 9.1% ,酸值 1.83mgKOH/g油 ,5 0℃、1.2s-1粘度 6 3.4Pa·s。水样为该油田采出水 ,矿化度 19.5 g/L。在大范围内变化SJ加量和油水体积比 ,求得乳化剂在水中的最佳加量为 0 .3%～ 0 .5 % ,最佳油水比为 80∶2 0～70∶30 ,所得O/W型稠油乳状液 5 0℃、1.2s-1下的粘度为 4 2 0～ 180mPa·s,在 5 0℃放置 90min后脱水率 >92 %。SJ的乳化降粘性能和形成的乳状液稳定性均符合稠油生产要求。在 6 0℃、剪切速率 5 0～ 12 0 0s-1范围考察了SJ用量 0 .3%、油水比 80∶2 0～ 2 0∶80的 5个O/W乳状液的粘度 剪切速率关系 ,发现乳状液的粘度均随剪切速率增大而减小 ,在剪切速率 >10 0 0s-1后不再变化 ,但假塑性随油水比减小而减小。在 30～ 70℃范围乳状液流变性变化规律相似。图 1表 2参 3     

O/W型TR-02稠油乳状液的配制及静态稳定性评价

针对河南油田L131井稠油,采用自制的TR-02乳化剂,根据稠油乳化降黏原理及O/W型乳状液的形成机制,研究了乳化剂的类型和含量、乳化方式、搅拌方式和搅拌速度、相体积分数等对O/W型稠油乳状液稳定性的影响,特别是初步探讨了在TR-02中加入纳米助剂TR-23,对O/W型稠油乳状液稳定性的影响,为纳米材料在稠油乳化降黏中的应用提供一个可参考的基础数据。     

乳化稠油中多重乳滴的形成及对乳状液性质的影响

在新滩肯东451区块产出的平均含水58%的稠油(W/O乳状油)中以0.6 mg/g油的加量加入复配乳化剂HATJ72,在50℃搅拌2分钟转相形成的O/W乳状液,含大量复杂的多重乳滴,观测到了以水为最外相的七重乳滴.多重乳滴稳定性差,讨论了影响多重乳滴稳定性的因素:乳化剂及其加量;搅拌强度;温度;Ostwald熟化作用及形成原始乳滴时的油水比.由该区块净化稠油和含水7.2%的塔河稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液中乳滴结构比较简单,绝大多数为W/O/W型.与由肯东稠油加水加乳化剂配制的O/W乳状液相比,肯东含水(58%)稠油加乳化剂转相形成的含水相同(35%)的O/W乳状液,表观黏度较低且黏度较不稳定.简介了获得成功的肯东451站含水稠油乳化降黏集输试验.在含水58%的稠油中按0.6 mg/g油的加量加入乳化剂HATJ72和自由水,转相形成O/W乳状液,输送温度50℃,乳化液滴结构复杂,乳状液稳定性较差,输送至下游5公里处时,管道垂直方向上含水、油、水滴数量、黏度已有很大差异.液滴结构复杂、乳状液稳定性差,是自由水引起的,因此应控制掺水量.     

聚合物对W/O乳状液稳定性的影响规律研究

根据孤岛聚合物驱现场采出液特征,室内模拟配制了W/O乳状液,研究了聚合物对乳状液表观黏度、液滴直径及油水界面黏弹性质的影响规律.结果表明,采出液中的残留聚合物可显著提高乳状液的表观黏度,当聚合物浓度为400 mg/L时,乳状液黏度达到极大值;大于400 mg/L时,乳状液的黏度不再增大.聚合物浓度增大使W/O乳状液的水珠粒径减小、分布集中;聚合物浓度大于300 mg/L时,水珠粒径基本不变.聚合物可改变油水界面膜的流变性,增强油/水界面的黏弹性模量和复数黏度,增大界面膜的强度,增加乳状液的稳定性.以上效应导致含聚合物的采出液乳化更加稳定,破乳更加困难.     

O/W型稠油乳状液的制备

本文针对河南稠油制备乳状液为研究内容,根据稠油的乳化机理和O/W的制备方法,深入研究了乳化剂的选择以及乳化剂的类型、添加剂、混合方式、搅拌方式和搅拌时间等对乳状液配制的影响,优选出油水乳状液的制备条件,为室内配制乳状液提供了必要的参考。     

季铵盐阳离子聚合物防膨剂对 W/O乳状液稳定性的影响

为揭示季铵盐阳离子聚合物防膨剂对热采稠油乳状液稳定性的影响规律,根据南堡35-2油田热采现场采出液特征,采用高温高压可视相态釜模拟配制油包水乳状液,研究了季铵盐阳离子聚合物防膨剂对油水界面张力、界面剪切黏度及乳状液表观黏度和破乳脱水率的影响。结果表明,随着防膨剂浓度的增大,油水间的界面张力降低,界面剪切黏度增大;防膨剂浓度一定时,随着剪切速率的增大,界面剪切黏度增大并最终趋于稳定。温度对乳状液体系的性能影响较大:防膨剂在55℃时几乎对原油的乳化不产生影响,防膨剂溶液与原油形成的乳状液不稳定;在乳化温度为100℃和150℃下形成的乳状液稳定性高,且其表观黏度随防膨剂浓度的增大而增大;防膨剂浓度一定时,随着乳化温度升高,乳状液的表观黏度明显增大,脱水率降低,150℃时含0.5%~10%防膨剂乳状液的脱水率均为0,稳定性良好。季铵盐阳离子聚合物防膨剂能降低油水间的界面能,提高界面膜强度,增加W/O型乳状液的稳定性。     

超声波辐照下W/O乳状液中水滴的聚并特性

超声波辐照使W/O乳状液中水滴产生位移效应,水滴向波腹或波节运动、聚集,并发生碰撞及聚并。采用显微高速摄像系统结合图像处理技术对水滴的聚并行为进行了拍摄和分析。结果表明,超声波的机械振动削减W/O乳状液的油-水界面膜强度,促进水滴聚并。水滴在聚并前作类正弦振荡运动,在超声波声强4.89W/cm2、频率20kHz、油-水界面张力13.62mN/m的实验条件下,W/O乳状液中粒径200~400μm的水滴振荡剧烈,聚并效果最好。超声波声强、频率,W/O乳状液的水滴粒径、油相黏度、油-水界面张力显著影响W/O乳状液中水滴的振荡频率和聚并时间。随着超声波声强的增大,水滴聚并时间减小;随着超声波频率的增大,水滴聚并时间增大;随着水滴粒径、油相黏度的减小,水滴振荡频率增大,聚并时间减小;随着油-水界面张力的减小,水滴振荡频率先增大后减小,聚并时间先减小后增大。     

无机盐对W／O型原油乳状液稳定性的影响

本文研究了若干种无机盐对W/O型原油乳状液稳定性的影响。结果表明:溶于内相(水相)的无机离子能显著降低原油乳状液的稳定性,盐浓度越高,稳定性降低程度越大;各种盐对原油乳状液稳定性影响的感温性不尽相同。     

水驱高含水采出液破乳剂的研制和应用

针对大庆油田进入高含水开发后期采出液含水率高,油水乳状液类型由W/O型转变为O/W型和W/O/W型,采用常规水溶性破乳剂存在难以同时兼顾O/W型原油乳状液破乳和W/O型原油乳状液破乳以及加药量大的问题,通过水溶性阳离子型反相破乳剂和油溶性脱水型破乳剂的复配,研制出适用于水驱高含水采出液的高效破乳剂DQS-7。该破乳剂在加药浓度为9.67 mg/L时,大庆油田某联合站水驱高含水采出液经游离水脱除器—压力沉降罐—电脱水器三段脱水工艺后的原油水含量低于0.3%,分离采出水含油量低于500 mg/L。     

W/O 型聚丙烯酰胺胶乳的转相

对W/O型聚丙烯酰胺胶乳的转相进行了研究。结果表明,W/O 型聚丙烯酰胺胶乳在水中的溶解速度较慢,采用添加反相剂使之转相时,由于反相剂类型不同,转相效果不同;同一种反相剂由于用量、实验温度及胶乳水解度的差异,转相效果也不一样。转相后的胶乳,其速溶性、稳定性都有较大的提高。     

油包水乳状液电导率与电破乳研究

通过水滴在电场中所受偶极力的表达式,讨论了W/O乳状液的电破乳机理及介电常数、电导率.借助乳化剂Span80,由50号白油、52号基础油、胜利孤岛原油和蒸馏水制备了含水10%、20%、30%的W/O乳状液,测定了乳状液30℃时的介电常数和黏度.在板电极长宽(cm)8×15、板间距2 cm的电破乳实验装置上,测定了实验W/O乳状液的油水分离效率与板间电压(2～9 kV)、电场作用时间(30、60、120 s)、沉降时间(5～20 s,30℃)的关系,结果如下.在相同实验条件下,含水10%的白油、基础油、孤岛原油乳状液的黏度、电导率和油水分离效率均依次增大;含水30%的白油乳状液在电场中被击穿;白油、基础油乳状液的分离效率随含水率增大而下降,随板问电压增大而上升;含水丰20%的基础油乳状液的分离效率随电场作用时间和沉降时间的延长而上升.讨论了所得结果.图5表1参5.     

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。     

流花稠油W/O型乳状液的稳定性研究

本文就含水率、乳化温度、搅拌速率、搅拌时间、内相水的pH值和矿化度等因素对流花稠油W/O型乳状液稳定性的影响进行了实验。实验采用控制变量法,考察了不同乳化条件下制得的乳状液的静态稳定性和动态稳定性,得出了有关结论。