不同类型清水剂处理油田含聚污水的效果对比

考察了阳离子型CWC-14、非离子型NQS-01和阴离子型AQS-08 3类清水剂对油田含聚污水的处理效果,对比了它们的作用特点和絮体性能。实验结果表明:在清水剂加入量350 mg/L、处理温度65℃、搅拌转速300 r/min、搅拌时间5 min的条件下,CWC-14、NQS-01和AQS-08对含聚污水的除油率分别为98.8%、98.0%和99.4%;NQS-01受处理温度、搅拌条件影响较大;CWC-14受污水中聚合物质量浓度影响最大。清水剂的絮体特点与其作用机理有关,CWC-14的絮凝速率最快,起效时间最短,絮体呈黏性大块状;NQS-01的絮凝速率最慢,起效时间最长,絮体呈浮油状;AQS-08的絮凝速率和起效时间适中,絮体呈松散状、流动性好。对比结果表明,非阳离子型清水剂可有效避免油田含聚污水处理过程中的黏性油泥问题。     

聚驱油田采出液处理生成油泥的组成及形成机理

采用红外光谱、光电子能谱、扫描电子显微镜等方法对聚合物驱油(聚驱)油田采出液处理过程中生成的两种物理性质存在明显差异的油泥(黏弹油泥和非黏弹油泥)进行组成分析及生成机理分析。实验结果表明:黏弹油泥的FTIR谱图、XPS谱图与实验室模拟生成的黏弹油泥对照样的谱图高度相似,证明黏弹油泥是聚季铵盐型清水剂与阴离子聚丙烯酰胺生成的高含油阴阳离子复合物;非黏弹油泥不含季铵盐成分,而含有酰胺和醚官能团,推测有可能来源于采出液处理剂中的聚醚成分。     

絮体改质剂对清水剂处理油田含聚污水效果的影响

分别以胺基质子型离子液体(PIL)、非离子有机胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚(NAPPE)、增效氧化剂(AO)、低分子量阴离子聚合物(AP)为絮体改质剂,考察絮体改质剂对大分子聚季铵盐(CWC)清水剂处理海上油田含聚污水的絮凝效果及絮体性质的影响。实验结果表明:PIL和AO对絮凝速率、絮凝起效时间、絮体层厚度无影响,可部分改善絮体黏附性;NAPPE虽可有效改善絮体黏附性,但影响清水剂絮凝效果,絮凝速率;相比较而言,当AP加入量为100 mg/L、CWC加入量为300 mg/L时,AP对清水剂絮凝速率和絮凝起效时间影响小,且水色清澈,可有效避免黏性油泥问题。     

海上含聚油泥处理后泥水的回注

采用热化学法处理某海上平台含聚油泥(矿物含量(w)1.30%~3.74%,聚合物含量(w)3.37%~7.42%),研究了反应后分离出的泥水的回注性能,并进行了现场回注试验。实验结果表明:泥水经研磨细化处理后,95%(w)的细化污泥粒径不超过7.86μm,远小于注入地层的平均孔喉直径;在含聚量为1 750 mg/L的注聚液中加入500 mg/L的细化污泥,65℃(油藏温度)下,细化污泥在注聚液中具有很好的稳定性,体系黏度变化小;泥水中的污水与注聚液、采出污水、现场采出液处理系统中使用的各种药剂的配伍性好。现场试验结果表明,将泥水加入注聚液中进行回注,注入井压力保持稳定。     

电化学脱稳技术处理油田含聚污水

采用"电化学除油器—斜板除油器—核桃壳过滤器"模拟装置处理模拟含聚采油污水,考察了有/无清水剂加入条件下含聚污水的处理效果,并对电化学除油机理进行了分析。实验结果表明:各级处理单元的除油率与电化学处理时间成正比,不加入清水剂、电化学处理40 min时,各级处理单元的除油率均超过92%;在电化学除油器前加入清水剂100 mg/L、电化学处理20 min时,各级处理单元的除油率分别为98.8%~99.4%,处理后污水含油量小于30 mg/L,处理效果优于在斜板除油器前加入清水剂;电化学处理与清水剂处理有良好的协同除油效果,可大幅降低清水剂用量。机理分析结果表明,电化学作用主要使吸附于油-水界面的产出聚合物降解、脱稳,实现了对油-水界面膜强度和界面电荷的有效破坏,除油效果优异且处理后的絮体松散、无黏附性。     

双亲型清水剂处理油田含聚污水

考察了双亲型清水剂QS-03对油田含聚污水处理效果的影响因素,并对其作用机理进行了分析。实验结果表明:当清水剂QS-03的亲水性与亲油性功能基团的摩尔比为2∶1、清水剂加入量大于等于200 mg/L时,处理后污水澄清透明,污水含油量由4 540 mg/L大幅降至26~45 mg/L;在处理温度为50~80℃和污水含油量为3 200~5 800 mg/L的范围内,清水剂QS-03均表现出良好的清水效果,生成的絮体呈松散状,具有良好的流动性。机理分析结果表明,双亲型清水剂QS-03可有效破坏油-水界面双电层、降低界面膜强度,并且与污水中阴离子聚合物的相互作用大幅减弱,因而在高效清水除油的同时可有效避免含聚污水处理中的黏性"含聚油泥"问题。     

改性核桃壳滤料对油田含油污水的过滤效果

采用亚硫酸氢镁蒸煮法对核桃壳滤料进行亲水改性,考察了改性核桃壳滤料对油田含油污水的过滤、反洗效果,探讨了改性前后核桃壳滤料的过滤过程及乳化油捕集机理。实验结果表明:在蒸煮温度为95℃、蒸煮时间为5 h、w(MgHSO_3)为5%的条件下,核桃壳滤料接触角由改性前的117.1°降至62.4°;分4批次过滤含油污水,改性核桃壳滤料的平均出水含油量为32.3 mg/L,平均油去除率为78.5%,平均浊度为7.7 NTU,平均浊度去除率为89.7%;改性核桃壳滤料的反洗效果显著改善,反洗水含油量由520 mg/L提高到840 mg/L,核桃壳滤料增重率由4.3%下降到0.2%。