稠油采出液声化学破乳脱水实验研究

论文摘要

稠油采出液粘度大,密度大,脱水难度大。常规的破乳脱水方法不能满足稠油采出液破乳脱水的需要。声化学破乳脱水技术对其破乳脱水效果及机理的研究有重要意义。在稠油采出液自然沉降脱水、化学破乳脱水效果评价及影响因素分析的基础上,进行了超声波破乳脱水效果评价研究,分析了超声波功率、处理时间、温度等因素对破乳脱水效果的影响规律,开展了声化学破乳脱水实验研究,并与自然沉降、化学破乳脱水和超声波破乳脱水效果进行了对比。研究表明,在超声波处理期间,从稠油采出液中有大量的水脱出,最终脱水比率提高,脱水速度比自然沉降和化学破乳脱水快。在实验选定的参数范围,随超声波输出功率、处理时间和脱水温度的增加,最终脱水比率增大。处理时间超过30min后,随超声波处理时间的增加,脱水比率略有增加。正交试验表明,影响超声波破乳脱水效果的因素依次为处理时间、脱水温度和超声波输出功率。不同参数组合的超声波破乳脱水效果对比发现,处理时间、脱水温度和超声波输出功率可以相互弥补,以达到同样的破乳脱水效果。在试验选定条件下,稠油采出液超声波破乳脱水合适实验条件是:超声波功率150W,处理时间30分钟,脱水温度70℃。与自然沉降脱水、化学破乳剂破乳脱水和超声波破乳脱水相比,声化学联合破乳脱水的脱水比率大幅提高,脱水速率增大,并且在低温下效果更明显。要达到相同的脱水效果,稠油采出液声化学联合破乳脱水使用的化学破乳剂浓度比单纯化学破乳脱水大幅降低。在实验范围内,随超声波输出功率、处理时间、脱水温度和化学破乳剂浓度的增加,声化学破乳脱水的最终脱水比率增大。与超声波破乳脱水相比,声化学破乳脱水的脱水温度、处理时间可以降低。与自然沉降脱水、化学破乳剂破乳脱水和超声波破乳脱水相比,声化学破乳脱水脱水油的含水率最低,脱水率可达到99%以上。超声波输出功率、处理时间、脱水温度和化学破乳剂浓度可以相互弥补,以达到同样的破乳脱水效果。总之,稠油采出液声化学破乳可以大大降低破乳剂的使用浓度和脱水温度,既节能又环保。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 稠油采出液及其特点
• 1.2.1 表征乳状液稳定性的物理参数
• 1.2.2 沥青质的结构与界面性能
• 1.2.3 胶质沥青质对原油乳状液稳定性的影响
• 1.2.4 固体颗粒和蜡晶对原油乳状液稳定性的影响
• 1.3 稠油采出液破乳方法
• 1.4 不同破乳方法的破乳机理
• 1.5 声化学破乳脱水国内外研究进展
• 1.6 研究内容
• 1.7 技术路线
• 1.7.1 稠油采出液自然沉降脱水效果评价
• 1.7.2 稠油采出液化学破乳脱水效果评价
• 1.7.3 稠油采出液超声波破乳脱水影响因素研究及参数优化
• 1.7.4 稠油采出液声化学破乳脱水实验研究
• 第二章 稠油采出液自然沉降脱水实验研究
• 2.1 实验材料及仪器
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 稠油乳状液的制备
• 2.2.2 实验步骤
• 2.2.3 脱水效果的评价
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 油滴粘壁现象
• 2.3.2 脱出水混浊现象
• 2.3.3 自然沉降脱水比率随时间的变化
• 2.3.4 温度对稠油采出液脱水比率的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 稠油采出液化学破乳脱水实验研究
• 3.1 实验材料和仪器
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 实验步骤
• 3.2.2 实验设计
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 实验现象
• 3.3.2 化学破乳脱水与自然沉降脱水效果对比
• 3.3.3 化学破乳脱水效果与破乳剂浓度的关系
• 3.3.4 化学破乳脱水效果与时间的关系
• 3.3.5 化学破乳脱水效果与温度的关系
• 3.3.6 不同温度不同破乳剂浓度下的破乳脱水效果
• 3.4 本章小结
• 第四章 稠油采出液超声波破乳脱水实验研究
• 4.1 实验材料和仪器
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验仪器
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 实验步骤
• 4.2.2 实验设计
• 4.3 实验结果与讨论
• 4.3.1 实验现象
• 4.3.2 超声波破乳脱水与自然沉降脱水效果对比
• 4.3.3 超声波功率对稠油采出液破乳脱水效果的影响
• 4.3.4 超声波处理时间对稠油采出液破乳脱水效果的影响
• 4.3.5 温度对稠油采出液超声波破乳脱水效果的影响
• 4.3.6 超声波破乳脱水与化学破乳脱水效果对比
• 4.3.7 超声波破乳脱水参数的优化
• 4.3.8 不同超声波破乳参数组合的效果对比
• 4.4 本章小结
• 第五章 稠油采出液声化学破乳脱水实验研究
• 5.1 实验材料和仪器
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 实验仪器
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 实验步骤
• 5.2.2 实验设计
• 5.3 实验结果与讨论
• 5.3.1 实验现象
• 5.3.2 声化学破乳脱水与自然沉降脱水效果对比
• 5.3.3 声化学破乳脱水与化学破乳脱水效果对比
• 5.3.4 声化学破乳脱水与超声波破乳脱水效果对比
• 5.3.5 稠油采出液不同处理方式破乳脱水效果对比
• 5.3.6 声化学联合破乳脱水对化学破乳剂用量的影响
• 5.3.7 声化学联合破乳脱水中超声波参数的影响
• 5.3.8 温度对声化学联合破乳脱水的影响
• 5.3.9 声化学联合破乳脱水参数的优化
• 5.3.10 破乳脱水后脱水油的含水率分析
• 5.4 声化学破乳脱水机理分析
• 5.4.1 超声波破乳脱水机理分析
• 5.4.2 声化学破乳脱水机理分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢