原油破乳

原油含水是油氣田開發過程中的普遍現象。含水原油在加工之前必須進行脱水脱鹽處理。主要採用電脱鹽的方法來實現油水分離，一般還需加入破乳劑以提高脱水效果。 ^[1] 

但有些原油採用以上傳統方法卻無法順利實現油水分離，如三次採油採出的水包油(o/w)乳化原油、污水回收油老化油及某些進口油等，由於其化學成分及乳狀液結構的複雜性，難以用電場法和化學法破乳脱水。

針對這種情況，必須研究開發其它方法來實現破乳。

國內外研究表明，超聲波破乳是一種能有效解決這類問題的新型破乳方法。

超聲波是一種在媒質中傳播的彈性機械波，具有機械振動、空化及熱作用。理論推導與可視化實驗證明超聲波破乳的聲強必須在空化閾之下 。 ^[2]  因此，超聲波原油破乳主要是利用超聲波的機械振動作用和熱作用。

1.振動作用促使水“粒子”凝聚。當超聲波通過有懸浮水“粒子”的原油介質時，造成懸浮水“粒子”與原油

2.一起振動。由於大小不同的水“粒子”具有不同的相對振動速度，水“粒子”將相互碰撞、黏合，使粒子的體積和質量均增大，最後沉降分離。

3.振動作用可使原油中的石蠟、膠質、瀝青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，有利於水相沉降分離。熱作用降低油水界面膜的強度和原油黏度。

一方面：邊界摩擦使油一水分界處的温度升高，有利於界面膜的破裂。

另一方面：原油吸收部分聲能轉化成的熱能，可降低原油的黏度，有利於水“粒子”的油一水的重力沉降分離。 ^[3] 

1.超聲波破乳的因素很多，如聲強、超聲波頻率、輻射時間、温度、沉降時間、原油黏度等。

2，強及其分佈是影響超聲波破乳的重要因素之一。聲強必須控制在空化閾之下,由於各原油的性質差異較大，破乳時所需的最優聲強不同。

3.波頻率的大小在一定量級的範圍內隻影響“粒子”向波腹或波節運動所走的距離，對破乳效果在一定量級內影響不是很明顯。Kotyusov從理論上導出頻率對“粒子”凝聚有影響，並導出了粒子在聲波作用下產生凝聚的最佳頻率約在21～25 kHz以內。

4.乳化與破乳實際上是一個動態平衡過程。選擇合適的處理時間就可以破乳，但是如果超聲波處理時間過長，又有可能將分離出來的油水兩相乳化，從而形成更加穩定的乳化液。所以，聲波輻射時間並非越長越好。

5,.原油破乳脱水的影響比較明顯，原油破乳後水的質量分數隨温度的升高而降低，但隨温度升高而降低的幅度越來越小。

超聲波和其他方法相比，能降低破乳脱水温度，從而降低了能耗，同時又可以取消複雜的高壓電脱水設備。因此使用超聲波破乳脱水可以降低成本，提高經濟效益。超聲波還能大大地減少破乳荊用量。經超聲處理過後的原油其流動性大大增加，且長時間放置後黏度不恢復。但仍有許多問題有待解決，這也是今後研究發展的方向。

1.乳化機理研究有待進一步深入，理論分析困難。

2.條件控制比較困難，不同的原油由於其物理化學性質的不同，需要不同的反應條件。

3化程度不高，許多應用僅在實驗室完成，沒有大規模運用到工業生產。

4.適合工業化的超聲波破乳設備。