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• 概述

目前，油田的絕大部分原油都是以油水乳化液的形式開采出的，尤其是三次采油中化學方法的使用，使原油破乳脫水的難度越來越大。重力分離，電脫水，添加破乳劑等常規工藝的脫水效果并不理想。

國內外研究表明，超聲波破乳是有效的強化原油脫水的方法，超聲波破乳是基于超聲波作用于性質不同的流體介質產生的位移效應來實現的。由于位移效應的存在，乳狀液中的小水分子團將不斷的向波腹和波節移動和聚積并發生碰撞，逐漸聚積形成直徑較大的水珠。因密度的差異，并在重力的作用下與油分離。在駐波場中，由于聲壓分布的不均勻性而導致分子團分布不均勻，從而更有利于原油中小水分子團的碰撞、凝聚，達到破乳脫水的目的。

• 脫水原理

超聲波具有機械振動、空化及熱作用。超聲波脫水主要是利用超聲波機械振動作用和熱作用。

• 機械振動的作用促使分子團凝聚，當超聲波作用于原油時造成懸浮的水分子團與原油介質一起振動，由于大小不同的水分子團具有不同的相對振動速度，水分子團將相互碰撞、聚積，使其小分子團逐漸形成大分子團和水珠，后沉降分離。
• 機械作用可使原油中的石蠟、膠質、瀝青質等天然乳化劑分散均勻，增加其溶解度，降低油水界面膜的機械強度，有利于水的沉降分離。
• 熱作用可降低油水界面膜強度和原油的粘度。一方面邊界摩擦使油、水分界處溫度升高，有利于界面膜的破裂，另一方面原油吸收部分聲能轉化成熱能可降低原油的粘度，有利于水團的油水重力沉降分離。

• 超聲波脫水實驗裝置及配置

裝置只要由超聲波發生器、超聲波實驗頭、原油脫水實驗筒、超級恒溫水浴、超聲波頻率監測器、超聲波強度調節器、微型計算機控制系統等幾部分組成。

• 主要技術參數

1．電源：AC220V    50Hz

2．超聲波頻率：20～30KHz（28KHz為超聲波強度大化）

3．工作方式：脈沖   占空比 1：1

4．超聲波輻照時間：5～30min（可設定）

• 實驗過程與結果

將裝有稠油的實驗筒放入超聲波水浴中進行處理，在處理過程中即有水脫出。處理發現，超聲波處理過程中，水滴呈大液滴狀分散于油中，隨著時間的增長，分散于油中的大水滴逐漸向試管底部沉降，實現油水分離。稠油脫水經超聲波處理結束后試管底部脫出的水比較渾濁，沉降一段時間后脫出的水將逐漸澄清。

• 儀器的使用

將裝有油樣的實驗筒放入恒溫水浴中，并且裝上對應的超聲波頭。打開電源開關，設定水槽溫度，待水槽溫度到達后，設定超聲波時間以及沉降時間，選擇好A、B、C、D超聲波頭工作。再打開超聲波超聲波開關，啟動程序運行。儀器將按照設定好的程序運行。先進行超聲波輻照，輻照時間結束后再自然沉降，當自然沉降時間結束后蜂鳴器將報警。

低溫超聲波原油脫水試驗儀

低溫超聲波原油脫水試驗儀