稠油乳化降黏输送终点微波化学破乳技术研究

【摘要】：为满足管输的要求,稠油乳状液一般有着良好的稳定性,一方面给稠油输送带来了保障,另一方面却加大了乳状液到达输送终点时破乳的难度。本文以稠油O/W型乳状液为研究对象,分别采用常规的化学破乳法、微波破乳法以及微波化学破乳法进行破乳规律和机理的研究。本实验研究以分水率、分水速度及脱出水品质为指标,旨在筛选出一套经济高效的破乳方案。在常规的化学破乳实验中,系统地分析了pH、破乳剂、絮凝剂对乳状液破乳的影响规律及作用机理,并筛选出最优的常规化学破乳方案;在微波破乳实验中,通过调节微波的辐射频率和微波的辐射时间,研究了微波参数对乳状液破乳的影响规律及作用机理;在微波化学破乳的实验中,通过将微波法与化学法综合,研究两者的协同破乳机理;最后,为了进一步提高脱水效果,通过向乳状液中加入磁性纳米粒子,与pH、破乳剂和絮凝剂构成四元体系,分别运用常规化学破乳与微波化学破乳对乳状液进行破乳实验,并通过乳状液的热力学模型,进一步解释了在微波的作用下磁性纳米粒子对乳状液破乳的作用机理。实验结果表明:微波化学破乳法较常规化学破乳法,有着分水速度快、药剂用量少、脱出水色较清的优点,较微波破乳有着分水率高、脱出水色较清的优点;此外,由磁性纳米粒子、HCl、破乳剂RKP-15和絮凝剂聚合氯化铝组成的四元体系有着良好的破乳效果。在未使用磁性纳米粒子的实验中,最佳的破乳方案为:微波处理温度为70℃,pH=7,C_(RKP-15)=0.015%,C_(PAC)=0.09%,乳状液在30min的分水率达到96.77%;在使用磁性纳米粒子的破乳实验中,最佳的破乳方案为:微波处理温度为70℃,pH=7,C_(RKP-15)=0.015%,C_(PAC)=0.09%,C_(Fe3O4)=0.005%,乳状液在10min的分水率达到99.56%,满足了稠油外输的含水率标准。