松散堆积乳状液沉降与聚结机制的动力学研究

本文创新性地采用低场核磁共振（NMR）技术解析原油乳状液（W/O）的相态演变过程，通过动力学理论构建了四相（游离油相/稀释水滴相DDP/密堆积区DPZ/游离水相）高度演化数学模型，突破了传统水力模型（CFD）的局限，为阿拉伯中质原油脱水工艺提供了精准的动力学预测工具。

　　

Highlight

材料

商用破乳剂和阿拉伯中质原油（表1）采自石油处理设施。原油经60℃过夜热辅助重力脱水后，使用安东帕DSA 5000^TM密度计（精度±3 kg·m^?3）测定物性参数。

模型构建

基于碰撞理论扩展的动力学模型核心假设：

• 水滴间碰撞次数与形成的密堆积区(DPZ)体积成正比

• 水滴-界面碰撞频率决定游离水相增长速率

• 具有聚结临界能的液滴数量与界面膜形成能相关

结论

乳状液剖面解析揭示四相演化机制：密堆积区底层均一尺寸水滴形成的"筛选层"是聚结关键位点，该现象仅见于含破乳剂体系。模型成功预测阿拉伯中质乳状液各相高度随时间变化规律。

作者贡献声明

Guillaume Raynel：研究设计、方法论建立、数据分析、文稿撰写与修订。

利益冲突声明

作者声明无已知竞争性经济利益或个人关系影响本研究。

致谢

感谢Dr. Simone Less和Dr. Debora Salomon Marques的学术激励，以及Mr. Mustafa Al-Talaq的实验协助。