原油乳状液

§5-1 原油乳状液
（3）乳状液：两种或两种以上不互溶或微量互 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。乳状液都有一定 的稳定性。
2.乳状液的两种类型 原油和水构成的乳状液主要有两种类型： （1）“油包水”型乳状液
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§5-1 原油乳状（含液水＜25.98%）
“油包水”型乳状液是水以极微小的颗粒分散于 原油中，用符号W/O表示。此时，水是内相或分散相， 油是外相或连续相；
自地下采出的原油往往都含有水，特别是采油速 度快和采取注水强化措施开发的油田，其无水采油期 很短，原油见水早，含水率增长速度快，特别是到了 油田开发后期，原油含水率会高达90%以上。
概述
原油含水后，其比热、粘度等物理性质发生很大 变化，不仅给油田生产带来一系列困难，还会给油库 的储存，铁路、公路、船运、长输管道的输送，以及 炼油厂的加工精炼造成不利影响。因此，据统计，世 界各油田所产原油的90%需进行脱水。
鉴别方法 染色法
说明
往乳状液中加入油溶性染料，轻轻搅动，若乳状液呈现染 料的颜色，则外相是油，乳状液是W/O型；若分散液滴呈染 料颜色，则分散相是油，为O/W型。
冲淡法
将两滴乳状液分别滴在玻璃板上，然后将形成该乳状液的 油和水，分别滴在两滴乳状液中，轻轻搅拌，易于和油混合者 为W/O型；易于和水混合者为O/W型。
2)原油中的沥青质、胶质。 3)原油中的小分子极性化合物：环烷酸、脂肪酸等。 4)溶解在水中的物质：如某些盐类和某些高极性的表面
活性物质。
１、界面能和界面张力
不平衡力场作用下，液体表面 有自动缩小的趋势；
在恒温恒压下，物系有自动向 自由能减小方向进行的趋势；
油水形成乳状液时，接触界面和界面能都很大，分散相液 滴会自发地合并，缩小界面面积使界面能趋向最低。
（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 。
原油乳状液颗粒
原油中的天然乳化剂：
1)分散在油相中的固体物：主要是颗粒直径小于2微米的 粘土、岩石粉、结晶石蜡等。
概述
原油中含水、含盐、含泥砂等杂质会给原油的集 输和炼制带来很多麻烦（原油处理的目的）：
（1）满足对商品原油水含量、盐含量的行业或国家标准 商品原油含水要求： 我国 小于0.5％～2.0％ 国际上 0.1％～3.0％，多数为0.2％ 原油允许含水量与原油密度有关：密度大脱水难度高的原
油，允许水含量略高。 含盐量的要求：我国绝大部分油田原油含盐量不高，商品
电导法 滤纸法 显微镜法
导电性好的为O/W型，差的为W/O型。
将乳状液滴在滤纸上，若能迅速铺开，滤纸上只留下一小 滴油，为O/W型；若铺不开，为W/O型。
根据油和水的透光性差别判别分散相类型。分散相透光性 好的为W/O型，分散相透光性不好的O/W型。
二、乳状液的生成机理
形成乳状液必须具备的条件：
防止稳定乳状液生成的措施：
尽量减少对油水混合物的剪切和搅拌
原油含盐量无明确要求，一般不进行专门的脱盐处理。
概述
（2）原油含水增大了原油密度使原油售价降低，不利于卖方。
（3）从井口到矿场油库，原油在收集、矿场加工、储存过程中， 不时需要加热升温，原油含水增大了燃料消耗、占用了部分焦 油、加热、加工资源，增加了原油生产成本。因而，应尽早与 原油分离。
（4）原油含水增加了原油粘度和管输费用。
第五章 原油处理
第一节 原油乳状液 第二节 原油处理的基本方法 第三节 原油处理设计
概述
对原油进行脱水、脱盐、脱除泥砂等机械杂 质，使之成为合格商品原油的过程称原油处 理，相应的容器称处理器或聚结器，国内常 称原油脱水。相应的容器称脱水器。
概述
人类开发油气田的目的，是为了获得有广泛使用 价值，有很高经济效益，符合一定商品规格与标准的 石油与天然气。而世界各地的油田几乎都要经历含水 开发期。
3、石油生产中乳状液的生成和预防措施
原油乳状液的生成： 原油中含水，并含有足够数量的天然乳化剂，一般生
成稳定的W/O型原油乳状液。 原油中所含的天然乳化剂： 胶质、沥青质、环烷酸、
脂肪酸、氮和硫的有机物、蜡晶、粘土、砂粒、铁锈、 钻井修井液等。 另外，原油生产中使用的缓蚀剂、杀菌剂、润湿剂和 强化采油的化学药剂都是生成乳状液的乳化剂
（2） “水包油”型乳状液 “水包油”型乳状液是油以（极含微水＞小7的4.0颗2%粒）分散于 水中，用符号O/W表示。此时，油是内相，水是外相。 （3）其它型式乳状液 还有多重乳状液，即油包水包油型O/W/O；水包 油包水型W/O/W。
§5-1 原油乳状液
原油和水所形成的乳状液多属于油包水型乳状液， 因此，我们通常所说的原油乳状液一般是指油包水型 乳状液。内相水滴的直径大小不等，一般在0.1微米~ 毫米数量级，但多数水滴直径在3微米以下。
2. 乳化剂
乳化剂：使乳状液稳定的物质 作用：吸附在油－水界面上，形成吸附层。
（1）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，也减小了使水滴聚结、合并的表面能； （2）若吸附层具有凝胶状弹性结构，在分散相液滴周围形 成坚固、有韧性的膜，阻止水滴碰撞中的聚结、合并、沉降 （3）若乳化剂为极性分子，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。 （4）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。
（5）原油内的含盐水常引起金属管路和运输设备的结垢与腐蚀， 泥砂等固体杂质使泵、管路和其他设备产生激烈的机械磨损， 降低了管路和设备的使用寿命。
（6）影响炼制工作的正常进行。
§5-1 原油乳状液
一、原油乳状液
1.水存在原油中的形式 原油中常含有水，水以两种形式存在于原油中： （1）游离水：短时间内能靠重力沉降方法脱除的 水称为游离水。常在沉降罐和三相分离器中脱除。 （2）乳化水：靠沉降法很难脱除的水称为乳化水。 它与原油形成的乳状液类型有关。