原油含水给原油的生产、运输以及炼制过程带来很大的危害,目前国内各油田基本上进入了高含水期开采阶段,设法降低原油的含水率具有重要的现实意义。电脱水技术是目前应用最为广泛的原油脱水方法,脱水效果与所加电场密切相关,在目前高压交流、直流电场作用下,当原油含水量超过30%时,乳状液中的液滴由于极化作用形成液滴链,在两电极间形成很大的导通电流,加剧电能漏泄,脱水效率低,很难满足生产的需要。目前广泛采用电-化学相结合的方式进行破乳脱水,但是这种方法由于有毒化学破乳剂的添加,会对环境造成不利影响。因此,迫切需要研究一种新型高效环保的电脱水方法。　　 本文首先对国内外原油电脱水技术进行了文献综述,详细阐述了原油乳状液的稳定性及影响因素、主要的电脱水方法和电脱水技术的应用情况,然后介绍了脉冲电脱水技术,包括脉冲电脱水研究现状和脉冲电源的发展动态,最后对混沌理论做了介绍。　　 针对现有技术中高频高压脉冲电源的变压器电能损耗大和波形严重畸变的技术缺陷,提出了一种全新的叠加式脉冲电源,并且进行了基本模块设计和控制方法研究,然后分别针对单个模块和整个系统进行了仿真试验,仿真结果证实了该设计的可行性。　　 对在电场作用下W/O型乳状液液滴的受力情况进行了分析,建立了液滴在电场中变形运动的动力学模型,对液滴在小变形和大变形条件下的动力学行为进行了较为详细的研究,通过计算机仿真,得出液滴在直流电场、交流电场和高频脉冲电场作用下的变形运动过程,其结论为:脉冲电场相对于直流电场和交流电场更易于破坏液滴界面膜,实现破乳。在此基础上,研究了脉冲电场的幅值、频率和占空比对破乳效果的影响,确定在高频脉冲电场破乳过程中存在最佳电场强度、频率和占空比,探讨了脉冲电脱水的微观破乳机理。　　 研究了典型混沌信号的生成方法,采用混沌脉冲位置调制(CPPM)、混沌脉冲宽度调制(CPWM)和混沌脉冲幅值调制(CPAM)三种方式调制生成分别具有频率混沌特性、占空比混沌特性和幅值混沌特性的混沌脉冲信号。在此基础上,将生成的混沌脉冲信号作用于所建立的液滴受力变形过程的动力学模型,对液滴在混沌脉冲作用下的动力学行为进行了仿真研究,并与均匀脉冲作用下液滴的动力学行为进行了对比,从微观机理上说明了混沌脉冲电脱水与均匀脉冲电脱水相比具有优势。　　 通过对乳状液电性质的分析,建立了脉冲电脱水装置的等效电学模型,采用能量整形的方法对其进行控制,取得了较好的控制效果,然后对受控系统的稳定性进行了证明。　　 建立了电流控制模式下电脱水装置的离散数学模型,发现在控制参数,电源电压,负载电压和采样周期满足一定条件时,受控的电脱水装置会出现混沌现象,并对存在的混沌现象进行了仿真研究。在此基础上,通过改变系统本身的参数,使系统由稳定状态经过倍周期分叉进入混沌状态或由混沌状态重新回到稳定状态。　　 论文最后对电脱水环保技术进行了研究,在等效电学模型的基础上,通过改变模型内部参数和外部加入混沌信号这两种方式使系统运行在混沌状态,从而在源头上抑制电磁干扰(EMI),提高电磁兼容性(EMC)。通过计算机仿真,得出电脱水装置在混沌脉冲信号和均匀脉冲信号作用下电流的变化曲线,并进行了相应的频谱分析,得出结论:混沌脉冲在提高电脱水环保方面相对于均匀脉冲具有优势。