原油-水混合体系的黏度特性及预测方法研究进展
2021-09-26文江波罗海军梁文龙杨静怡
科学技术与工程 2021年25期
文江波,罗海军,梁文龙,李 洋,杨静怡
(广东石油化工学院石油工程学院,茂名 525000)
油水两相或油气水多相流动的情形在原油开采、集输过程中普遍存在。由于原油中一般含有较多的天然界面活性物质,在管道共同流动过程中,原油、水很容易发生乳化,形成乳状液。原油乳状液的形成,将导致油水体系的有效黏度发生改变,进而会对多相流的流动规律产生显著的影响[1-2]。

总而言之,从外部混合条件、原油物性、水相物性、乳状液液滴粒径及分布等方面开展研究,才能全面了解掌握原油-水混合体系的黏度特性。现从上述几方面影响因素出发,系统总结、阐述原油-水混合体系的黏度特性研究进展,并对现有黏度预测方法进行梳理和总结。进一步地,对原油-水混合体系黏度特性及预测方法的下一步研究方向进行分析和展望。
1 原油-水混合体系的黏度特性
原油与水在共同流动过程中,受到外界的剪切作用,使得其中一相以微小的液滴分散在另一相中,即形成乳状液(图1)。很显然,原油-水混合体系的黏度特性与原油乳状液的形成条件及分散状态直接相关。

图1 原油乳状液显微图Fig.1 Micrograph of crude oil emulsion
1.1 外部混合条件对原油-水混合体系黏度特性的影响
在外部混合条件对油水混合体系黏度特性的影响方面,主要集中在对剪切强度、含水率、温度等因素的影响研究。
剪切强度是影响油水混合体系黏度特性的重要因素。研究表明[10-12],提高乳化过程的剪切强度,将使油水体系掺混得更加剧烈,乳状液液滴粒径变得更小,数量大幅增加,微小的液滴更难以聚并、沉降,这使得乳状液的稳定性增强,黏度增大。……
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