穩(wěn)定的水包油乳液非常難以分離并且是石油生產(chǎn)過(guò)程中遇到的困難的問(wèn)題之一。乳液粘度遠(yuǎn)高于分離相的粘度，這是井筒壓降高、油藏采收率低的原因。本文關(guān)于使用超聲波能量來(lái)增強(qiáng)懸浮油相與水介質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)室研究。
本文研究了超聲波能量對(duì)穩(wěn)定的水包油乳液中油水分離的影響。研究發(fā)現(xiàn)，油相濃度、油相組成、超聲強(qiáng)度和溫度是影響乳液聚結(jié)的關(guān)鍵因素，乳液聚結(jié)發(fā)生在超聲處理后相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)。 此外，油滴具有較高的油相組成（10％，35％），這可能是對(duì)過(guò)去研究工作中觀察到的殘油減少的解釋。 拍攝了許多動(dòng)態(tài)聚結(jié)過(guò)程的顯微照片，并記錄了平均液滴尺寸的變化。這導(dǎo)致建立了聚結(jié)速率的數(shù)學(xué)模型，該模型是超聲頻率、油相濃度和其他變量的函數(shù)。這些模型理論上是健全的，易于使用。數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較提供了很好的一致性。
研究結(jié)果表明，在能量水平下的超聲處理在提高液液分離性能方面優(yōu)于某些化學(xué)絮凝劑。該技術(shù)也可應(yīng)用于后期乳化分離和現(xiàn)場(chǎng)井筒處理。
水包油乳液在鉆井，完井和生產(chǎn)石油井的各個(gè)階段都很重要。 無(wú)論是在油藏本身還是由于萃取過(guò)程而形成，都存在油水乳液。 這些乳液大大增加了運(yùn)輸和精煉的成本，并且實(shí)際上增加了井筒和儲(chǔ)層問(wèn)題。
傳統(tǒng)上，乳劑被認(rèn)為是石油生產(chǎn)中不可逆轉(zhuǎn)但*的一個(gè)階段。這些乳液重要的性質(zhì)包括粒徑和分布、粘度、密度、濃度、含油量和含碳量、聲速、pH值、電位和表面電荷等。這些參數(shù)的值，乳液可以形成或破裂。 然而，在石油工程應(yīng)用的大多數(shù)情況下，需要破壞這些油包水乳液。
超聲能量和乳液的使用：
破乳是破乳過(guò)程，它涉及到小油滴的聚結(jié)形成較大的油滴。為了加快聚結(jié)過(guò)程，提高采收率，還需要一些額外的力量。存在幾種增強(qiáng)破乳的技術(shù)。 文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的典型添加了化學(xué)破乳劑，pH調(diào)節(jié)，重力或離心沉降，過(guò)濾，熱處理和靜電破乳劑。超聲波技術(shù)具有快速破乳的能力，該技術(shù)可用于非破壞性地分析乳液。同樣可用于破碎乳液以提高油回收率并增加油脂產(chǎn)量。
超聲波輻照對(duì)原油 – 水乳液聚結(jié)和分離的影響。 他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，超聲波和化學(xué)處理的綜合效果大大提高了僅暴露于低頻機(jī)械攪拌的化學(xué)處理的分離效率。他們得出結(jié)論，超聲波處理技術(shù)提供了一種改善天然油水聚結(jié)和分離的潛在實(shí)用方法，同時(shí)降低了化學(xué)要求。
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