目前国内油田大多进入开采后期,广泛采用注水和添加驱油药剂的方式提高原油采收率,起到了增产效果。然而,油田采出水含量高,采出水物性复杂的问题导致现场电脱水器中乳状液的破乳极其困难。因此,需要从微观角度探究电脱水器中液滴的动态响应规律,进而揭示破乳效率低下的原因。本文充分考虑采出液中液滴的物理化学性质,在同性液滴聚并的研究基础上,进一步研究了复杂异性液滴的聚并特征,研究结论对提高电脱水器效率具有指导意义。主要研究内容和结论如下:系统研究了等径同性液滴在电场作用下的靠近、液桥扩张和不聚并规律。发现在高粘流体中液滴靠近过程主要受到电场力和粘滞力的作用,而惯性力可以忽略。当两液滴距离在0.1＜S/r＜1时,通过考虑液膜排液压力和偶极诱导偶极模型,提出了修订的液滴靠近公式,与实验数据符合良好。通过提高电场强度,降低连续相粘度可以加速液滴的靠近,缩短液滴聚并时间。对于液桥扩张过程,当连续相粘度远高于液滴时,液桥的扩张符合连续相粘性控制。表面活性剂分子在界面和体相的运移扩散会减小液桥的扩张速率,延长了液滴的聚并时间。当电场强度过大时,液滴接触之后会发生不聚并现象,揭示了液滴接触时的离子迁移和动态界面张力对临界聚并条件的影响机理,发现通过降低液滴电导率和表面活性剂浓度,可以促进液滴的聚并。研究了等径异性液滴的电聚并特征,发现液滴间的界面张力梯度不仅导致了液桥的不对称性,而且引发了蘑菇头形状射流。不对称液桥的演变可以通过一个包含界面张力梯度的特征时间来描述,增加液滴界面张力可以加速液桥扩张,缩短液滴聚并时间。发现了异性液滴聚并过程中的混合现象,基于能量转化关系提出了异性液滴的混合机理,从能量分配的角度揭示了液桥演变与体相射流之间的制约关系。对于射流前端的涡流尺寸进行了定量描述,发现涡流尺寸A与Re成正比关系,证明了涡流是粘滞力和惯性力相互作用的结果。进一步研究了非等径液滴的电聚并特征。发现液桥几何形状的不对称性会影响液桥的扩张规律,随着液滴粒径比的增加,液桥的扩张速率下降,延长了液滴的聚并时间。发现通过控制液滴内部压力可以实现液滴的界面混合,探究了不同液滴粒径比、界面张力差和连续相粘度下的体相混合和界面混合规律,发现液滴粒径比和界面张力差决定了液滴的混合模式,获得了液滴混合模式相图。