三元复合驱,是油田在三次采油过程中所采用的化学驱的一种。由于采出液中含有残留的碱、表面活性剂及聚合物,导致破乳困难,加大了油水分离的难度。本文采用静电聚结显微高速摄像系统及室内VIEC实验系统,对不同电场作用下碱、表面活性剂及聚合物浓度对水滴聚结特性的影响规律进行了研究,主要的研究结论如下:通过对水滴变形度的研究发现,单一组分作用下,随pH值增大,平均离心率先增大后减小,与表面活性剂浓度的影响正好相反;随聚合物浓度增加,平均离心率呈“W”形变化。二元交互作用下,当碱含量一定时,随表面活性剂及聚合物浓度增加平均离心率先减小后增大;当表面活性剂含量一定时,平均离心率随聚合物浓度的增加而减小,随pH值增加平均离心率先增大后减小;当聚合物含量一定时,平均离心率随pH值增加先减小后趋于稳定,随表面活性剂浓度的增加平均离心率先减小再增大后减小。三元交互作用下,随表面活性剂浓度增加平均离心率先增大后减小再小幅上升,随聚合物浓度的增加平均离心率先减小后增大,随pH增加液滴平均离心率在小幅下降后维持在0.26~0.32之间。通过对不同电场中水滴变形度的研究发现,水滴平均离心率与场强的N(N>1)次幂成正比。正弦交流电场中,不同聚合物浓度下,随电场频率的增加液滴的平均离心率逐渐增大;不同pH值下,随频率的增加液滴的平均离心率先减小后增大;不同表面活性剂浓度下,随频率的增加液滴平均离心率出现两个峰值点,其所对应的频率分别为100Hz和800Hz。脉冲电场中,不同聚合物及表面活性剂浓度下,液滴的平均离心率随频率的增加而增加;当频率小于300Hz时,pH为9.5和10时随频率的增大液滴的平均离心率先减小后增加,pH为10.5时液滴的平均离心率随频率的增加而增加;频率大于300Hz时,液滴的平均离心率随频率增加基本保持不变。液滴的平均离心率随占空比的增加而增加。通过对水滴运动速度的研究表明,随表面活性剂浓度及pH值增加,液滴运动速度先减小后增大;随聚合物浓度增加,液滴运动速度先增大后减小。当占空比为50%时,水滴运动速率最大;当电场强度为500kV/m时,水滴运动速率最大;当电场频率为500Hz时,液滴运动速率最大。通过对液滴间液膜减薄速率的研究发现,在正弦交流电场中,液膜减薄速率达到最大时,聚合物及表面活性剂浓度分别为400ppm和20ppm;随碱浓度增加,液膜排液速率基本保持不变。在脉冲电场中,双液滴随三元组分浓度的变化趋势基本相同。但对于含碱的水滴,在脉冲电场作用下其排液速率更快。利用换算公式,得到了含水率为10%时乳状液中双液滴的临界聚并场强为:Ec=2475e-d/20+200,其中d为折算半径,μm;Ec为电场强度,kV/m。通过室内宏观实验发现,提高电场强度,聚结效果有明显提高;但同时发现,含水率为20%时,粒径随场强增加反而变小。依次加入碱、表面活性剂和聚合物之后乳状液的聚结效果和分离效率逐渐降低。通过正交实验发现,添加了碱、乳化剂和聚合物的油包水乳状液,液滴聚结效果、沉降出的水和能耗均受影响。对液滴聚结效果影响的显著性由高到低依次是碱、表面活性剂、聚合物、波形。含水率不同、频率不同时,对沉降出的水和能耗的影响显著性由高到低依次是碱、表面活性剂、聚合物。在低频时,影响因素的显著性没有高频时明显。三种药剂含量不同时,方波的适应性较强,适合水的性质波动较大的情况。