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超声波原油破乳

发表时间:2022-02-09 14:43

原油含水是油气田开发过程中的普遍现象,含水原油在加工之前必须进行脱水脱盐处理,超声波原油破乳是一种能有效解决这类问题的新型破乳方法。


超声波破乳的原理

超声波是一种在媒质中传播的弹性机械波,具有机械振动、 空化及热作用。理论推导与可视化实验证明超声波破乳的声强必须在空化阈之下 。 因此,超声波原油破乳主要是利用超声波的机械振动作用和热作用。


作用的机理


1.振动作用促使水“粒子”凝聚。当超声波通过有悬浮水“粒子”的原油介质时,造成悬浮水“粒子”与原油


2.一起振动。由于大小不同的水“粒子”具有不同的相对振动速度,水“粒子”将相互碰撞、黏合,使粒子的体积和质量均增大,*后沉降分离。


3.振动作用可使原油中的石蜡、胶质、沥青等天然乳化剂分散均匀,增加其 溶解度,降低油水界面膜的机械强度,有利于水相 沉降分离。热作用降低油水界面膜的强度和原油黏度。


一方面:边界摩擦使油一水分界处的温度升高,有利于界面膜的破裂。


另一方面:原油吸收部分声能转化成的热能,可降低原油的黏度,有利于水“粒子”的油一水的重力沉降分离。


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影响超声波破乳因素:

1.超声波破乳的因素很多,如 声强、超声波频率、辐射时间、温度、沉降时间、原油黏度等。


2,强及其分布是影响超声波破乳的重要因素之一。声强必须控制在空化阈之下,由于各原油的性质差异较大,破乳时所需的**声强不同。


3.波频率的大小在一定量级的范围内只影响“粒子”向波腹或波节运动所走的距离,对破乳效果在一定量级内影响不是很明显。Kotyusov从理论上导出频率对“粒子”凝聚有影响,并导出了粒子在声波作用下产生凝聚的**频率约在21~25 kHz以内。


4.乳化与破乳实际上是一个动态平衡过程。选择合适的处理时间就可以破乳,但是如果超声波处理时间过长,又有可能将分离出来的油水两相乳化,从而形成更加稳定的乳化液。所以,声波辐射时间并非越长越好。


5.原油破乳脱水的影响比较明显,原油破乳后水的质量分数随温度的升高而降低,但随温度升高而降低的幅度越来越小。


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