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目前,随着世界上许多油田逐渐进入高含水期,其产出原油的含水量逐年升高。当原油的含水量过高时,则在其开采后的运输、储存、再加工等过程中会出现设备腐蚀、相关设备的工作效率降低及使用寿命减少的现象。静电破乳是指在油水混合液形成的乳状液外附加电场,使得含离子水滴在电场作用下发生运动、聚集,从而达到油水分离的技术。日前,静电破乳技术中电场的形式、强度以及水滴中离子等影响液滴聚并的微观机理还不十分明确。本文采用分子动力学模拟方法,从微观角度研究液滴在电场作用下聚并及断裂分离的动态过程,探讨液滴大小、电场强度及电场类型等对聚并过程的影响规律。主要研究内容如下:首先,研究在直流电场作用下液滴的聚并与断裂特性。在直流电场作用下,两液滴聚并的临界电场强度为0.52V/nm,临界锥角为42°;当电场强度低于临界电场强度时,液滴聚并、相互结合成一个大液滴,而当电场强度大于临界电场强度时,液滴接触聚并后发生部分或完全断裂。通过研究发现,当外加电场强度在0.53～0.80V/nm之间时,由于正负离子在连接液桥中的转移与中和,使得液滴出现部分断裂现象;当电场强度大于0.80V/nm时,电场力起主导作用,使液滴发生完全断裂现象。其次,研究在交变电场作用下液滴聚并与断裂特性。在交变电场作用下,随着电场频率的升高,含离子液滴的临界电场强度增大,对应的液滴接触所需时间减少;在电场强度为0.60～0.80V/nm时,随电场频率的升高液滴形状(L/H)变化逐渐变小。在电场频率为1.25GHz且电场强度为0.50V/nm时,两液滴接触后聚并融合效果最好,此时shrinkage函数值达到0.97;在电场频率为10.0GHz且电场强度在0.60～0.77V/nm之间时,液滴聚并后大液滴形状发生明显的振荡,其中当电场强度为0.77V/nm时振荡幅度最大。最后,研究了液滴大小对含离子液滴在直流电场下聚并及断裂过程的影响,结果表明:在直流电场的作用下,随着右端液滴的直径变大,临界电场强度逐渐降低;电场强度同为临界电场强度时,右端液滴的质心速度也随着其直径的增大而增加;并且当电场强度在0.80～1.5 V/nm之间时,随着右端液滴直径的减小,其的变形度L/H增大。液滴聚并过程中液桥可以形成并且稳定存在需要三个条件:液滴完成离子交换达到电荷平衡(甚至通过右端液滴发生部分断裂来实现);两液滴直径大小相差足够大;电场强度较小。