过程工程学报 ›› 2025, Vol. 25 ›› Issue (6): 598-608.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224234
尹然1, 吴艳2, 林罡1, 崔兆雪1, 仝立宁1, 王晗1*, 李彬2, 孙治谦3, 王振波3
Ran YIN1, Yan WU2, Gang LIN1, Zhaoxue CUI1, Lining TONG1, Han WANG1*, Bin LI2, Zhiqian SUN3, Zhenbo WANG3
摘要: 电脱水是解决原油采出液脱水难题的高效技术手段。本工作围绕液滴-界面电聚并过程,采用COMSOL Multiphysics软件开展数值模拟,针对油田现场工况,系统分析了电场参数(电场强度和电场波形)与物性参数(界面张力、电导率、连续相黏度、液滴粒径、液滴-界面距离)对液滴-界面动力学演化行为的影响规律。结果表明,随电场强度、液滴粒径和液滴-界面距离的增加,液滴-界面部分聚并程度增加;当电毛细管数CaE≤5.61、液滴直径D<0.69D0时,液滴-界面发生完全聚并。随界面张力、连续相黏度的增加,液滴-界面部分聚并程度减弱,当界面张力γ*>4.0、连续相黏度Oh≥0.076时,液滴-界面完全聚并。相比于直流电场,脉冲电场能有效促进液滴-界面完全聚并。随电导率的增加,无量纲二次液滴体积(Vr)先增大后减小。本研究结果为开发高效紧凑的电脱水设备提供了理论依据,对油田节能降碳及绿色低碳转型具有重要意义。