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什么是乳液?

 

乳液是一种常见的水包油(O/W)或油包水(

W/O)型乳状液,乳液的本质是通过乳化技

术,将原本不相溶的油相和水相成分均匀混合。

 

石油的乳化和破乳

石油的乳化是指原油与水混合形成乳状液的自然过程,而破乳则是通过工艺手段将乳状液中的油水两相分离,以获得合格原油产品的必要步骤。

为何会形成乳状液?

在石油开采,尤其是二次采油(注水开发)过程中,高压注水、地层岩石的搅拌以及原油本身含有的天然乳化剂,会使原油和水混合形成稳定的乳状液。

 

 

乳化的原因

1、能量输入:开采时的高压喷射、原油在井筒和管道中的流动、搅拌等过程,为油水混合提供了足够的能量。

2、天然乳化剂:原油中含有的沥青质、胶质、环烷酸、硫化物等物质,分子结构同时具有亲油基团和亲水基团,能在油水界面形成稳定的吸附膜,扮演了 “天然乳化剂” 的角色,阻止油水分离。

3、水相存在:注水开发或地层本身的束缚水,为乳化提供了必要的水相条件。

主要类型

石油乳状液主要分为两种,其稳定性和破乳难度差异很大:

● 水包油型(O/W):油滴分散在水中,通常稳定性较差,易破乳。

● 油包水型(W/O):水滴分散在原油中,这是石油开采中最常见的类型,由于沥青质等形成的膜更牢固,稳定性极高,破乳难度大。

 

以下照片为石油乳液的照片

乳液由于表面张力以球形的油包水形式存在。

 

 
 

石油的破乳:如何实现油水分离?

破乳的目标是破坏油水界面的稳定膜,使微小的水滴或油滴聚集、合并成大液滴,最终实现重力沉降分离。工业上主要通过 “化学破乳” 结合 “物理破乳” 的方式进行。

 
 

化学破乳法(最核心、最常用)

通过向原油乳状液中加入破乳剂,破坏天然乳化剂形成的稳定膜。

 
 

破乳剂的作用机理

● 顶替作用:破乳剂分子比天然乳化剂更易吸附在油水界面,能快速顶替掉原有的胶质、沥青质等,形成不稳定的新膜。

● 膜破裂作用:破乳剂分子的表面活性更高,能降低界面张力,使原有的稳定膜发生破裂,释放出内部的水滴或油滴。

● 聚结作用:破乳剂能促进破裂后的小液滴相互吸引、碰撞并聚结成大液滴,加速沉降分离。

常见破乳剂类型

主要为非离子型表面活性剂,如聚醚类、聚胺类、酚醛树脂类等,需根据原油性质(如密度、粘度、含水率)选择适配类型。

 

 

物理破乳法(辅助手段,增强效果)

 
 

通过物理能量输入,辅助破坏乳状液的稳定性,加速分离过程。

 

以下为加入乳化剂后破乳的过程。

 

通过显微照片可以明显看到球形逐渐消失油水实现分离。

 
 
 

结论

 

通过显微镜分析我们可以清晰的看到乳液水包油和油包水的具体形态以及乳化破乳的微观过程,认识到乳化和破乳的本质,提高破乳效率和效果直接提高整个油田的生产效益和环保水平,保证原油品质,满足炼制要求。

 

 

北京普瑞赛司仪器有限公司

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光学显微镜在分析石油乳液和破乳的应用

2025-10-30 10:35