原油处理概述本章主要讲述了原油处理的目的油气分离方式.docx
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原油处理概述本章主要讲述了原油处理的目的油气分离方式
第五章原油处理
概述
本章主要讲述了原油处理的目的、油气分离方式和操作条件的选择、油气两相分离器、油气水三相分离器和特殊用途的分离器等方面的知识。
通过本章的学习,使学员能了解分离方式的选择对油田生产的影响,掌握分离器的结构、原理和设计方法,并且对特殊应用场合的分离器也有一个粗略的了解。
本章的重点为多级分离与一级分离的比较、两相分离器的工艺计算以及油气水三相分离器中液相的停留时间确定和其界面控制方法等部分的知识。
课程内容
分配学时
主要内容
重点
难点
第一节原油乳状液
共3学时
1、原油乳状液的类型、生成机理、物性,原油脱水的基本方法;
2、化学破乳脱水、重力沉降脱水和电脱水等;
3、交、直流电场脱水效果的对比及双电场脱水器中电场的布置;
4、重力沉降脱水的原理和沉降罐中的油水界面控制方法。
1、原油乳状液的形成机理和性质
2、重力沉降脱水
电脱水器的工作原理
第二节原油处理的基本方法
第三节原油处理设计
第一节原油乳状液
本节主要介绍原油乳状液类型、乳状液生成机理、乳状液的性质以及在石油生产中原油乳状液的生成和预防等知识。
通过本节的学习,我们应该掌握原油乳状液类型及其生成机理,石油生产中原油乳状液的预防措施。
另外,也需对乳状液的性质、产生乳状液的原因有所了解。
原油中所含的水分,有的在常温下用静止沉降法短时间内就能从油中分离出来,这类水称为游离水;有的则很难用沉降法从油中分离出来,这类水称为乳化水,它与原油的混合物称油水乳状液,或原油乳状液。
脱除游离水后,乳化水在原油内的含量大体和原油密度成正比,密度愈大乳化水含量愈高。
本节知识点:
本节主要介绍原油乳状液类型、乳状液生成机理、乳状液的性质以及在石油生产中原油乳状液的生成和预防等知识。
其中乳状液类型、乳状液的性质以及在石油生产中原油乳状液的预防措施是本节重点掌握内容。
乳状液生成机理是本节的一个难点。
1.乳状液类型
两种或两种以上互不相溶(或微量互溶)的液体,其中一种以极小的液滴分散于另一种液体中,这种分散物系称为乳状液。
原油和水构成的乳状液主要有两种类型。
一种是水以极微小的颗粒分散于原油中,称油包水型乳状液,用符号W/O表示,此时水是内相或称分散相,油是外相或称连续相,W/O乳状液是原油处理中最常见的原油乳状液。
另一种是油以极微小颗粒分散于水中,称为水包油型乳状液,用符号O/W表示,此时油是内相,水是外相。
水包油型乳状液又称反相乳状液。
2.乳状液生成机理
由物理化学可知,形成乳状液必须具备下述条件:
①系统中必须存在两种或两种以上互不相溶(或微量相溶)的液体;
②有强烈的搅动,使一种液体破碎成微小的液滴分散于另一种液体中;
③要有乳化剂存在,使分散的微小液滴能稳定地存在于另一种液体中。
油田水驱开采时,油水密切接触、从地下流至地面,继而沿集油管网流至原油处理站。
在流动过程中,随压力降低溶解气析出,流动中的搅拌、剪切等使某一液相变成液滴分散于另一相内,形成乳状液。
乳状液形成的一系列过程发生在油-水界面上,应由溶液的表面物理现象入手研究形成稳定乳状液的机理。
3.乳状液的性质
1、乳状液的稳定性
原油乳状液的稳定性是指乳状液抗油水分层的能力。
影响原油乳状液稳定性的因素有:
(1)分散相粒径 分散相粒径愈小、愈均匀,乳状液愈稳定。
(2)外相原油粘度 在同样剪切条件下,外相原油粘度愈大分散相的平均粒径愈大,乳状液稳定性愈差。
另一方面,原油粘度愈大乳化水滴的运动、聚结、合并、沉降愈难,增大了乳状液的稳定性。
(3)油水密度差 乳化水滴在原油内的沉降速度正比于油水密度差,密度差愈大,油水容易分离,乳状液的稳定性较差。
(4)界面膜和界面张力 分散在乳状液内的水滴处于不断地运动中,经常相互碰撞。
若没有乳化剂构成的界面膜,水滴很容易在碰撞时合并成大水滴,从原油内沉降使油水分离。
(5)老化 时间对乳状液的稳定性有一定影响。
乳状液形成时间愈长,乳状液越稳定,这种性质称为老化。
(6)内相颗粒表面带电 内相颗粒界面上带有极性相同的电荷是乳状液稳定的重要原因。
(7)温度 温度对乳状液稳定性有重要影响,提高温度可降低乳状液的稳定性。
(8)原油类型 原油类型决定了原油内所含天然乳化剂的数量和类型。
(9)相体积比 增加分散相体积可增加分散水滴的数量、粒径、界面面积和界面能,减小水滴间距,使乳状液稳定性变差。
(10)水相盐含量 水相内含盐浓度对乳状液稳定性也有重要影响。
淡水和盐含量低的采出水容易形成稳定乳状液。
(11)pH值 一般,pH值增加,内相颗粒界面膜的弹性和机械强度降低,乳状液的稳定性变差。
向乳化液中引入强碱提高水的pH值,能促进乳状液破乳
2、密度
原油含水、含盐后,其密度显著增大。
若已知乳状液体积水含率
、原油和含盐水的密度分别为
和
,则原油乳状液的密度可按下式确定:
式中:
、
——分别为油和水的体积;
——乳状液体积含水率。
3、乳状液粘度
影响乳状液粘度的因素很多,主要有:
①外相粘度;
②内相体积浓度;
③温度;
④分散相粒径;
⑤乳化剂及界面膜性质;
⑥内相颗粒表面带电强弱等
原油乳状液粘度随水含量的变化呈现较为复杂的关系。
如下图所示,水含率较低时乳状液粘度随水含率的增加而缓慢上升;水含率较高时,粘度迅速上升;当超过某一数值(图中约为65%~75%)时,粘度又迅速下降,此时W/O型乳状液变为O/W型或W/O/W型乳状液,这一数值称为反相点。
此后,随水含率进一步增加,油水混合物的粘度变化不大并处于较低水平。
4.石油生产中乳状液的生成和预防
原则上,可采取以下措施防止稳定乳状液的生成:
①尽量减少对油水混合物的剪切和搅拌;
②尽早脱水。
各类油井产生乳状液的原因及预防措施可归结如下:
1.自喷井
油水混合物沿油管由井底向地面流动时,随着压力降低,溶解在油中的伴生气不断析出,气体体积不断膨胀,从而对油、水产生破碎和搅动作用。
当油气、水混合物通过自喷井油嘴时,流速猛增,压力急剧下降并伴随有温度的降低,使油水充分破碎,形成较为稳定的乳状液。
在可能的情况下,用大油嘴并提高油田地面集输系统和油气分离器压力,减小油嘴前后的压差,有助于减少乳状液的生成。
把油嘴装在井底也能减少原油乳状液的形成。
2.深井泵采油
用深井泵采油时,应防止抽油机固定阀、游动阀和柱塞的漏泄,因为在油水混合物液柱压力下漏泄处有极高的流速,产生激烈搅动并生成乳状液。
从原油中析出的伴生气在通过阀等节流部件时会产生激烈搅动,因而选择尺寸较大的固定阀和游动阀、并用气锚(使气体进入油套环空内的一种装置)避免气体进入泵筒内可减少乳状液的生成。
任何提高深井泵容积效率的措施均能减少乳状液的生成。
往油井油套环空内注入破乳剂,不但能有效地阻止原油在井内的乳化,往往还能使油井增产。
稠油井可改为由油套环空生产,由于流道面积大,液流平稳,能有效地防止原油乳化。
3.气举井
在气举井井口和气举气进入油管处,是气举井产生乳状液的主要场所。
间歇气举时容易在井口和地面管网内产生乳状液;而连续气举时容易在注气点产生乳状液。
4.地面集输管网
油、气、水在地面集输过程中,多相混输管路、离心泵、弯头、三通、阀件等均会对混合物产生搅动,促使生成乳状液。
因而,在地面集输系统的规划、设计和日常操作管理中应尽量避免混合物的激烈搅动。
如管径不宜太小;尽量减少弯头、三通、阀件等的局部阻力;能利用地形输送的地方不要用泵;在流程中避免对流体的反复减压和增压;尽早分出混合物中的伴生气;注意各种阀门,特别是油气分离器排液阀的严密性等。
在油气生产中,应把防止形成稳定原油乳状液放在突出地位,否则用于原油处理的费用将大幅上升,影响油气生产的经济效益。
原则上,可采取以下措施防止稳定乳状液的生成:
(1)控制油井出水,如采取分层开采、封堵水层、合理注水等措施来减少油井出水
(2)控制油流搅拌,如提高油田地面集输系统和分离器的压力,减小油嘴前后压差;尽量简化油气集输流程;减少弯头、三通、阀件等局部阻力及泵的数量
(3)往油井环形空间注入破乳剂,这不但能有效地阻止原油在井内乳化,往往还能使油井增产
相关知识:
界面能和界面张力
图 表面能
上图表示某纯液体与饱和了本身蒸气的空气相接触,接触表面为MN。
从图中可以看出,表层分子有流入液体内层的趋势,即在不平衡力场下液体表面有自动缩小的趋势。
欲使液体内层分子移到表面上来,扩大液体的表面,就必须对系统作功以克服分子所受的指向液体内部的拉力。
所作的功储存于表层,成为表层分子的位能,故液体表层分子比内部分子多储存一部分能量,这种能量称表面自由能,或表面能。
在恒温、恒压条件下,液体表面积每增大一个单位所增加的表面能称为比表面能,以
表示,其单位为J/m2或N/m。
在数值上,比表面能
等于在液体表面上垂直作用于单位长度线段上的表面紧缩力,即表面张力。
两种液体相接触时,表面能与表面张力称为界面能和界面张力。
由于液体分子间距远小于气体分子间距,两种液体分界面上的界面张力总小于这两种液体分别与空气接触时表面张力中的最大值。
根据热力学第二定律,在恒温、恒压下,物系都有自动向自由能减小方向进行的趋势。
当油水形成乳状液时,其接触界面和界面能都很大,从热力学观点看,乳状液是一种不稳定物系,分散相液滴必然会自发地合并,缩小界面面积使界面能趋向最低。
因而,生成稳定乳状液必须有第三种物质存在,即需有乳化剂存在。
相关知识:
乳化剂
图 表面张力与溶液浓度关系
当水中溶有其他物质后,溶质种类和它在水溶液中的浓度对水溶液表面张力的影响可分为三种类型,如上图所示。
曲线1表明,在水中逐渐加入某溶质时,溶液的表面张力随溶液浓度的增加稍有升高。
曲线2表明,溶液表面张力随溶液浓度的增加而降低。
曲线3表示在水中加入少量某种溶质时,溶液表面张力急剧下降,至某一浓度之后,溶液表面张力几乎不随溶液浓度的增加而变化。
凡是能使溶液表面张力升高的物质,称表面惰性物质;使溶液表面张力降低的物质称为表面活性物质,或表面活性剂。
表面活性剂降低表面张力的能力称表面活性,或表面活度。
大量实验证明,加入的溶质并非均匀地分布于溶剂内。
当溶质能降低溶液的表面张力时,溶质会富集于表层内,力求最大程度地降低表面张力,以符合物系吉布斯(Gibbs)自由能最低的要求。
反之,溶质使表面张力升高时,它在表层中的浓度比在内部的浓度低。
这种表层与溶液内浓度不同的现象叫吸附。
表层浓度大于溶液内浓度的吸附称正吸附;反之,称负吸附。
显然,表面活性剂引起的是正吸附,表面惰性物质引起的是负吸附。
从分子结构观点来看,表面活性剂的分子都同时含有亲水极性基团和憎水非极性基团。
当活性剂分子被吸附于油水界面上替代了原有的液体分子时,按极性相似规则其极性部分被极性很强的水分子吸引,有竭力钻入水内的趋势,而非极性部分被非极性分子吸引,力求进入油相。
当表面活性剂浓度不大、活性剂分子未占满油水界面时,随活性剂浓度增加,界面上活性剂分子数增加,油水界面张力成比例下降。
当活性物质浓度达到饱和吸附值,即全部油水界面被活性剂分子占有时,油水界面张力几乎不再随活性剂浓度的增加而下降,如上图中曲线3所示。
活性剂分子的极性部分虽与水分子极性相近,但它与水分子的吸引力比水分子之间的吸引力小,这样就减弱了水对界面层分子的吸引力。
活性剂的非极性部分与油相分子的吸引力主要靠弥散力,其大小与分子量成正比。
由于活性剂分子量一般很大,因而增强了油相对界面分子的吸引力。
这样,使界面分子所受的合力减小,界面张力降低。
表面活性剂吸附在油-水界面上形成吸附层,使:
油水界面的界面张力下降,减少了剪切水相变为小水滴所需的能量,也减小了能使水滴聚结、合并的表面能,使乳状液的稳定性增加。
表面活性剂降低界面张力的效果十分显著,在水包油乳状液中加不到1%的活性剂,能使油滴的界面张力由35mN/m降为0.35mN/m;若表面活性剂吸附层具有凝胶状弹性结构,在分散相液滴周围形成坚固并带韧性的薄膜,能有效地阻止水滴在碰撞中聚结、合并、沉降,使乳状液变得稳定;若表面活性剂为极性分子,排列在水滴界面上形成电荷,使水滴相互排斥,阻止水滴合并沉降,使乳状液稳定。
有些既能润湿油又能润湿水的固体粉末,如油水混合物所携带的粘土、氧化铁、砂粒等亦是乳状液的重要乳化剂。
作为乳化剂,这些固体粉末的粒径必须比分散相粒径小得多,以nm计。
这些固体粉末聚集在油水界面上构成坚固而稳定的薄膜,阻碍分散相颗粒碰撞时的合并,是乳状液稳定的又一机理。
沥青质、蜡晶也是一种油溶性固体乳化剂。
相关知识
粒径的大小还表示乳状液受搅拌的强烈程度,通过泵、阀和其他节流件搅动后,乳状液分散相粒径减小。
原油内的天然乳化剂大体可分为三类:
①低分子有机物,如脂肪酸、环烷酸和某些低分子胶质,有较强表面活性易在内相颗粒界面形成界面膜。
但由于分子量小,界面膜强度不高,所形成乳状液的稳定性较低。
②高分子有机物,如沥青质和高熔点石蜡等,在内相颗粒界面形成较厚的、粘性和弹性较高的凝胶状界面膜,机械强度很高,使乳状液有较高的稳定性。
③粘土、砂粒和固体乳化剂构成界面膜的机械强度很高,因而乳状液的稳定性也很高。
相关知识:
老化的原因
乳状液形成时间愈长,由于原油轻组分挥发、氧化、光解等作用,使乳化剂数量增加,同时原油内存在的天然乳化剂也有足够时间运移至分散相颗粒表面形成较厚的界面膜使乳状液稳定,乳状液的这种性质称为老化。
在乳状液形成初期,乳状液的老化速度较快,随后逐渐减弱,常在一昼夜后乳状液的稳定性就趋于不变。
轻质原油的老化过程较重质原油快,老化了的乳状液称老化乳状液。
相关知识
乳状液内相颗粒界面上力场的不平衡,会选择性地从外相介质中吸附阳离子或阴离子以降低界面张力。
这样,内相颗粒界面上带有同种电荷,而贴近颗粒的外相介质内则带有极性相反的电荷。
或者,处于内相颗粒界面上的分子电离,电离后的阳离子或阴离子分布到邻近颗粒的外相介质中去。
或者,由于内相颗粒在外相介质中的布朗运动,因摩擦而带电。
由于上述原因,乳状液内相颗粒界面上和其邻近的介质中带有数量相等而符号相反的电荷,构成双电场,如下图所示。
显然,全部内相颗粒界面上均带有同种电荷。
由于静电斥力,两相邻水滴必须克服静电斥力才能碰撞、合并成大颗粒下沉,使乳状液变得稳定与水含率高的原油乳状液相比,水含率低的原油乳状液的内相颗粒界面带电对稳定性的影响更为明显。
图 水滴表面带电
a)水滴的双电层;(b)两水滴的静电排斥
相关知识:
温度对乳状液稳定性的影响
升高温度对乳状液的破乳、油水分离是有利的,其主要原因是:
1.温度升高,水膨胀,界面膜变薄,机械强度降低;
2.温度升高,石蜡、沥青质、胶质在原油中的溶解度增大,减弱了因这些乳化剂构成的界面膜的机械强度;
3.温度升高,水珠的布朗运动加剧,增加了互相碰撞、合并的机率;
4.温度升高,油水密度差变大(油水体积膨胀系数不同,原油体积膨胀系数较大),水滴易于在油相中沉降;
5.温度升高,原油粘度降低,有利于脱水,现场脱水温度一般为60~80℃。
由此可知,对原油乳状液加热,能降低原油乳状液的稳定性,有利于原油脱水。
但加热要消耗燃料,使原油蒸汽压升高,增加原油的蒸发损耗。
因此,在原油的脱水过程中,一般不希望把加热作为脱水的主要手段。
相关知识
环烷基和混合基原油生成的乳状液较稳定,石蜡基原油乳状液的稳定性较差。
反相的原因:
奥斯特沃德(Ostwald)根据立体几何学的观点解释了乳状液转相原因。
将一堆同直径圆球最紧密地堆积在一起,无论采用哪种堆积方式圆球体积只能占总体积的74%,其余的26%是空穴。
根据这一理论,水含率74%是乳状液内相的最大可能值,超过74%将导致乳状液转相。
不难推断,含水小于26%时只可能形成W/O型乳状液;水含率在26%~74%范围内,既可形成W/O型、也可形成O/W型乳状液,由乳化剂性质而定。
实际上,乳状液内相颗粒的大小参差不齐,各油田所产原油和水的组成及性质各异,因而乳状液转相时水含率的范围常在0.5~0.9之间,不含破乳剂时转相的水含率一般在0.6左右。
根据作者经验,水含率高的W/O乳状液很不稳定,常有游离水析出。
乳状液粘度其它影响因素
原油粘度愈大,生成乳状液后其粘度也愈大。
例如:
大庆某油区所产原油粘度,50℃时为3.09mPa·s,当含水23.7%时实测粘度为11.43mPa·s;而50℃粘度为9.49mPa·s的原油,含水24.7%时实测粘度为30mPa·s。
乳状液粘度与温度的关系与原油类似,随温度的升高而降低。
实验表明,在水含率和其他条件等同情况下,乳状液内相粒径愈小、分散度愈高,乳状液粘度愈大。
这是因为在内相颗粒表面有一定厚度的乳化剂薄膜,该薄膜可看作内相颗粒体积的一部分,内相颗粒愈小,它连同薄膜的总体积愈大,其后果和水含率增加相似,使乳状液粘度增大。
此外,乳状液内相颗粒表面都带电,因带电而引起的额外粘度称电滞效应,其大小和电位、粒径有关,粒径愈小、电位愈高,引起的额外粘度愈高。
由于上述原因,内相粒径小、分散度高的乳状液具有较大粘度。
原油乳状液是一种多相物系,当受到剪切时其内部结构会遭到破坏。
因而,乳状液不遵循牛顿内摩擦定律,属非牛顿液体。
乳状液的表观粘度一般也具有剪切稀释性,随剪切速率增加内部结构遭到破坏,表观粘度下降。
表观粘度下降的幅度同乳状液水含率有关,水含率愈大,下降幅度愈大,如上图所示。
原油乳状液还常具有触变性。
乳状液举例:
各种强化采油方法都会促使生成稳定的原油乳状液,如:
油层压裂、酸化、修井等过程中使用的化学剂常产生特别稳定的乳状液。
又如:
注蒸汽开采的油藏,由于蒸汽在井底的高速注入,强烈剪切油藏内的油水混合物并使油藏岩石剥落形成固体粉末;蒸汽注入还增加油藏内水油比,减小水中的盐含量,这些都促使形成稳定乳状液。
旨在降低油藏油水界面张力的表面活性剂、CO2及聚合物驱油等都会促使产生稳定乳状液。
火烧油层使部分原油燃烧、裂解,产生多种可作为乳化剂的高分子量化合物,也促使产生稳定乳状液。
在地层内油水是否已形成乳状液还有不同的学术观点,但普遍认为在井筒内已形成乳状液。
井筒和地面集输系统内的压力骤降、伴生气析出、泵对油水增压清管、油气混输等都会强烈搅拌油和水,促使乳状液的形成和稳定。
从对油水混合物搅拌强度的观点衡量,单螺杆泵搅拌最小、容积泵其次、离心泵最大。
油气多级分离不仅减少原油内轻组分的损失,还因每一级析出的气体量少,减少了气泡对油水搅拌而降低乳状液的稳定性。
相关资料:
下表表明,油嘴前乳化水较少,油嘴后乳化水成倍增加,乳化水含量还随油嘴压降的增大而增加。
表 油嘴前后乳化水含量
取样位置
分析次数
油嘴压降/MPa
平均水含率/(%)
总含水率
游离水含率
乳化水含率
油嘴后
78
0.25~0.35
60.0
22.0
38.0
油嘴前
46
0.25~0.35
62.2
44.7
17.5
油嘴后
9
0.9~1.0
60.0
0.7
59.3
小结:
本节主要介绍原油乳状液类型、乳状液生成机理、乳状液的性质以及在石油生产中原油乳状液的生成和预防等知识。
通过本节的学习,我们应该掌握原油乳状液类型及其生成机理,石油生产中原油乳状液的预防措施。
另外,也需对乳状液的性质、产生乳状液的原因有所了解。
一、原油乳状液的类型
1、油包水型(W/O):
油田最常见的原油乳状液。
2、水包油型(O/W):
在采出水中常存在,原油处理中很少见。
又称反相乳状液。
二、生成条件
1、系统中必须存在两种或两种以上互不相溶(或微量互溶)的液体
2、要有强烈的搅动,使一种液体破碎成微小液滴分散于另一种液体中
3、要有乳化剂存在,使微小液滴能稳定地存在于另一种液体中
三、防止油水乳状液生成措施
1、控制油井出水,如采取分层开采、封堵水层、合理注水等措施来减少油井出水
2、控制油流搅拌,如提高油田地面集输系统和分离器的压力,减小油嘴前后压差;尽量简化油气集输流程;减少弯头、三通、阀件等局部阻力及泵的数量
3、往油井环形空间注入破乳剂,这不但能有效地阻止原油在井内乳化,往往还能使油井增产
一、选择题
1.原油乳状液的主要理化性质有( )正确答案:
C
A.粘度、分散度、温度、电学性质和稳定性;
B.粘度、界面张力、温度、油水包容状态和稳定性;
C.粘度、分散度、密度、电学性质和稳定性;
D.界面能、表面活性、密度、油水包容状态和稳定性。
2.形成稳定乳化液的必要条件不包括( )正确答案:
B
A.系统中至少存在两种互不相溶的液体;
B.要持一定的温度;
C.有激烈的搅拌过程;
D.有乳化剂存在;
3.在原油化学破乳脱水过程中,随着破乳剂用量的增加,脱水率增加,脱水效果好。
( )正确答案:
B
A.正确
B.错误
第二节原油处理的基本方法
本节主要介绍原油处理的基本方法。
其中油气分离方式和操作条件的选择、油气两相分离器、油气水三相分离器和特殊用途的分离器等相关知识是本节重点掌握内容,也是本节的一个难点。
原油脱水包括脱除原油中的游离水和乳化水。
各种常见脱水方法的共同点是,创造良好条件使油水依靠密度差和所受重力不同而分层。
原油脱水前,应尽可能脱除原油内析出的溶解气,否则气体的析出和在原油内上浮、以及气泡还常吸附水滴将严重干扰水滴的沉降,降低脱水质量。
原油处理的常用方法有:
化学破乳剂、重力沉降、加热、机械、电脱水等,在生产实践中,经常综合应用上述脱水方法以求得最好脱水效果和最低脱水成本。
1.常用术语
(1)破乳乳状液的破坏称破乳。
原油乳状液的破乳过程是由分散水滴相互接近结合在一起、界面膜破裂、水滴合并粒径增大、在油相中沉降分离等一系列环节组成,常称为水滴的絮凝、聚结和沉降。
由于分散相外围的界面膜有较高机械强度阻止水滴的合并沉降,所以原油乳状液破乳的关键是破坏油水界面膜,使水滴聚结和沉降。
(2)絮凝絮凝指某些高分子聚合物(絮凝剂)的长链分子具有多个活性基团,分别吸附在各个水滴上,使大量乳化水滴聚集在一起,但水滴的界面膜是连续的、没有破裂,水滴也没有合并成大水滴。
在原油破乳过程中,能从显微镜下观察到大量水滴絮凝在一起呈鱼子状。
(3)聚结乳状液处理器内小粒径水滴的合并,变成能在规定停留时间内沉降至容器底部水层的大粒径水滴的过程称聚结。
(4)水洗 常使油水混合物进入乳状液处理器的底部水层,使乳状液向上通过水层,由于水的表面张力较大,使原油中的游离水、粒径较大的水滴、盐类和亲水性固体杂质等并入水层,这一过程称水洗。
(5)沉降 乳化水滴在原油中的沉降速度很慢,通常处于层流流态,常以斯托克斯公式描述水滴在原油中的匀速沉降速度,即
工程上很少使用斯托克斯公式计算乳化水滴的沉降速度,但公式对分析影响脱水过程的各种因素极为重要,由公式可得出以下结论:
①沉降速度和水滴粒径的平方成正比;
②沉降速度和油水密度差成正比,密度差愈大,沉降速度愈大;
③沉降速度与原油粘度成反比,提高脱水温
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- 原油 处理 概述 本章 主要 讲述 目的 油气分离 方式