原油破乳是油田生产过程中一个不可缺少的环节,从能量效率的角度而言,通过电场处理使原油乳状液中微小水滴聚结从而完成沉降分离是最优的方法。然而,目前针对外加电场中液滴运动聚结机理的研究很少,尚未形成系统的理论体系。本文主要对50-400Hz范围内正弦交流电场中水平液滴对的运动聚结特性以及油水物性参数与电场参数等对液滴对聚结特性的影响规律进行研究,主要结论如下所示:对交流电场中水平液滴对聚结前的受力情况进行简化与分析,根据其中心间距不同与是否受到液膜变薄作用力,分段推导液滴对的受力表达式。结合牛顿第二定律,对不同中心间距的液滴受力进行积分可以得到每一时刻各液滴的位移都随时间呈x=Ae^Bt+Ct+D关系式变化,但随着液滴间距的变化以及所受力的情况不同,关系式中系数不同而已。结合微观实验数据,对水平液滴对在聚结前6s内的运动过程进行分析。将聚结前6s内的运动过程分成6s-1s以及前1s两段,分别利用曲线x=Ae^Bt+Ct+D进行拟合,得到很好的一致性。此外,对聚结前6s内整个连续运动过程进行分析,利用四次曲线x=at⁴+bt³+ct²+dt+e进行拟合处理,一致性很好。油水物性参数的影响:相同外加电场条件下,大粒径液滴在聚结前的相对运动速度较快,液滴变形幅度较大,液膜排液速度快,聚结时间短,即大粒径液滴从连续相中分离出来的时间更短。相同外加电场条件下,相同粒径的液滴对在粘度较大的连续相中受到的阻曳力较大,聚结前液滴对的相对运动速度较小,其聚结时间明显增长,但对液滴对的最大变形度没有显著影响。实验中发现,只有当分散相的电导率相差较大时,才会对液滴间的相对运动速度与聚结时间产生明显的影响,并且电导率较大的分散相液滴对的相对运动速度较大,聚结时间较短;当液滴对粒径进一步减小时,电导率对液滴聚结特性的影响更为不明显。此外,只有当油水两相之间的界面张力相差较大时,才会对液滴间的相对运动速度具有显著影响,并且随着液滴对粒径的减小,这一影响会削弱;然而,随着界面张力的减小,液滴对的最大变形度增加,聚结时间大大缩短。电场参数的影响:外加电场是引起液滴静电聚结的根本动力,电场强度的变化对液滴相对运动速度,液滴对最大变形度以及聚结时间具有显著的影响。随着电场强度的增加,液滴间的相对运动速度显著提高,并且液滴的变形幅度增加,聚结时间大大缩短。在适当强度的电场范围内,提高外加电场强度可以提高静电聚结效率,促进油水分离。在本微观实验中的50-400Hz频率范围内,外加电场频率超出了液滴的固有频率,液滴对来不及响应外加电场大小与方向的变化,因此未发现交流电场频率对液滴间的相对运动速度,最大变形度以及聚结时间具有显著的影响。