于敏 底國彬 孫鵬（中國石油工程建設(shè)有限公司華北分公司，河北 任丘 062552）

乳化強度對原油乳狀液粘度影響規(guī)律的研究

于敏 底國彬 孫鵬（中國石油工程建設(shè)有限公司華北分公司，河北 任丘 062552）

原油乳狀液穩(wěn)定性及粘度受乳化方式、乳化強度、原油含水率的大小以及原油性質(zhì)等多種因素影響，其中乳化強度影響較大[1]。該實驗研究通過對不同性質(zhì)原油的不同乳化強度的粘溫曲線的測定試驗，總結(jié)出了乳化強度對乳狀液粘度的影響規(guī)律，制定出了不同性質(zhì)原油的合適的乳化條件，為室內(nèi)測試乳狀液粘度提供了科學合理的依據(jù)。

乳化強度；粘度；粘溫曲線

在油田開發(fā)初期和中期，原油乳狀液多為油包水型，后期多為水包油、油包水型的多重乳狀液。國內(nèi)外一些科研工作者對油包水型乳狀液的粘度，進行了廣泛研究，并推導(dǎo)出許多理論或經(jīng)驗公式。但是，這些公式具體應(yīng)用于計算不同類型原油的乳狀液時，其相對誤差時大時小，而且應(yīng)用于高含水的乳狀液時，其相對誤差更大。室內(nèi)用旋轉(zhuǎn)粘度計進行原油乳狀液粘度的測試是較準確的方法，但在實驗室條件下，原油乳狀液粘度的測定受多種因素的影響，如乳化方式、乳化強度、原油含水率的大小以及原油性質(zhì)等。其中乳化強度的大小對乳狀液的穩(wěn)定性以及乳狀液的粘度影響較大。乳化強度太小不能使原油形成穩(wěn)定的乳狀液，太大則使得乳狀液的粘度較大，不能真實地反映現(xiàn)場實際。因此，有必要在室內(nèi)進行不同乳化強度的乳狀液制備試驗，通過測試其粘溫曲線，找出其影響規(guī)律，確定合適的乳化強度，為采油及工程設(shè)計提供更為準確的粘度基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[2]。

1 實驗室不同乳化強度的粘溫曲線的測試

使用脫后原油和油樣中脫出的游離水，采用不同乳化強度制備成與原始油樣含水率相同的原油乳狀液，進行不同剪切速率條件的粘溫曲線測試，與原始油樣粘溫數(shù)據(jù)進行比較，粘度數(shù)據(jù)最接近原始油樣數(shù)據(jù)的乳化條件為最佳乳化條件。以下試驗只摘錄安11-7和京9-9的部分實驗數(shù)據(jù)。

1.1 安11-7原油測試

現(xiàn)場取回的安11-7油樣經(jīng)測試含乳化水26.5%。

試驗乳化條件：乳化溫度40℃，恒溫時間30分鐘，乳化時間15分鐘。

隨著手搖次數(shù)的增加或機振強度的增大，原油乳狀液粘度與原始油粘度的相對誤差有逐漸減小的趨勢（個別數(shù)據(jù)除外），并且在手搖200下、250下或機振1500r/min、2000r/min條件下，相對誤差數(shù)據(jù)大部分在20%以內(nèi)，按照原油粘度測試標準SY/T0520的要求，試驗的再現(xiàn)性在20%以內(nèi)。所以對于粘度較小的原油，乳化強度可以采取手搖或機振兩種方式，手搖在200下～250下，機振在1500r/min～2000r/min均可以使制備的乳狀液接近現(xiàn)場實際情況。

1.2 京9-9原油測試

1.2.1 不同乳化強度條件下的粘溫曲線測試現(xiàn)場取回的京9-9油樣測試含乳化水53%。試驗乳化條件：乳化溫度60℃，恒溫時間30分鐘，乳化時間15分鐘。

對于京9-9原油，手搖150下至250下乳化的原油乳狀液粘度與原始油粘度相比較，相對誤差基本上在-50%以上，說明對于粘度較大的原油，手搖乳化強度不夠，制備的乳狀液不夠接近現(xiàn)場實際情況。不同強度的機振乳化，隨著乳化強度的增大，原油粘度增大，與原始油粘度的相對誤差逐漸減小，乳化強度至2500r/min以上，相對誤差基本上在20%以下，乳化強度為3000r/min時的相對誤差最小，說明對于粘度較大的原油，乳化強度以2500r/min～4000r/min為宜。

1.2.2 不同乳化時間條件下的粘溫曲線測試

在以上不同乳化強度條件試驗的基礎(chǔ)上，選擇3000r/min的乳化強度，60℃的乳化溫度，進行了不同乳化時間（15min、20min、25min）的粘溫曲線測定試驗，以確定最佳的原油乳化時間。

隨著乳化時間的延長，原油粘度逐漸增大，但在試驗的乳化時間條件下，原油粘度與原始油粘度的相對誤差值均在20%以內(nèi)，說明原油的乳化時間控制在15min至25min之內(nèi)，測試的乳狀液的粘度符合現(xiàn)場實際。

1.2.3 不同乳化溫度條件下的粘溫曲線測試

在以上不同乳化時間條件試驗的基礎(chǔ)上，選擇3000r/min的乳化強度，20min的乳化時間，進行了不同乳化溫度的粘溫曲線測定試驗，以確定乳化溫度對原油粘度的影響規(guī)律。

在試驗溫度范圍內(nèi)，試驗數(shù)據(jù)沒有明顯的規(guī)律，試驗相對誤差基本在20%以內(nèi)，說明乳化溫度只要使原油具有較好的流動性（即在牛頓流體范圍內(nèi)），試驗結(jié)果即可滿足要求，乳化溫度太高，會使部分原油輕組分揮發(fā)，造成試驗相對誤差。

2 結(jié)語

（1）在試驗的乳化強度（手搖150下～250下，機振800r/min～3000r/min）范圍內(nèi)，原油乳狀液的粘度隨著乳化強度的增大而增大。

（2）對于粘度較小的原油或中等粘度的原油，乳化強度可以采取手搖或機振兩種方式，手搖在200下～250下，機振強度在1500r/min～2000r/min均可以使制備的乳狀液接近現(xiàn)場實際情況。

（3）對于粘度較大的原油，不宜采用手搖乳化，應(yīng)采用機振乳化，乳化強度以2500r/min～4000r/min為宜。

（4）采用機振乳化原油乳狀液，根據(jù)原油性質(zhì)和含水率情況，乳化時間應(yīng)控制在15min至25min之內(nèi)，測試的乳狀液的粘度符合現(xiàn)場實際。

[1]趙建興:《對原油乳狀液粘度變化規(guī)律的認識》，油田地面工程，第四卷第四期（1985.8）.

[2]李思芽，王瑩，閹腳榮，嚴忠:《油包水型乳狀液穩(wěn)定性的研究》，東北師大學報自然科學版，1985第四期.

于敏(1986-)，女，工程師，2009年畢業(yè)于西南石油大學應(yīng)用化學專業(yè)，現(xiàn)從事油氣集輸及油田化學等相關(guān)工作。