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河南油田二元复合驱采出液稳定机理与处理方法研究

高洪峰  
【摘要】:河南油田下二门联合站聚合物/表面活性剂二元复合驱采出液处理工艺按照流程顺序分为破乳脱水工艺及污水处理工艺,其工艺涉及W/O型乳状液的破乳脱水及O/W型乳状液的污水处理。 室内分别制备二元复合驱模拟W/O型原油乳状液及模拟采出污水,并采用电子显微镜、稳定性分析仪、激光粒度分析仪、Zeta电位仪、界面张力仪及流变仪等研究聚合物/表面活性剂对二元复合驱模拟W/O型乳状液及模拟采出污水稳定性及界面性质的影响,探讨聚合物/表面活性剂对二元复合驱W/O型乳状液及模拟采出污水的稳定机理。 聚合物/表面活性剂浓度的增加可以降低二元复合驱W/O型乳状液中分散相的平均粒径,有利于提高二元复合驱W/O型乳状液的稳定性;聚合物/表面活性剂对二元复合驱W/O型乳状液的稳定作用主要是通过聚合物增加油水界面粘度、界面弹性实现的,聚合物对二元复合驱W/O型乳状液稳定作用的贡献要大于表面活性剂。 表面活性剂对污水中的乳化油滴起分散作用,随着表面活性剂浓度的增加,乳化油粒径逐渐减小,粒径分布变窄;随着聚合物/表面活性剂的加入,污水透射光强度降低,污水的稳定性增加;污水中油滴的Zeta电位随着聚合物/表面活性剂浓度的增加而减小聚合物/表面活性剂对二元复合驱模拟采出污水的稳定作用主要是通过表面活性剂增加油滴界面电荷实现的,表面活性剂对二元复合驱模拟采出污水稳定作用的贡献要大于聚合物。 SP169I、AP221、TA1031、PR929、NYC9型对河南油田二元复合驱模拟W/O型原油乳状液具有较好的破乳效果,脱水率较高,脱出水清且油水界面较为齐整;破乳剂对二元复合驱W/O型模拟乳状液的脱水速率常数由大到小依次为:SP169IPR929 NYC9AP221TA1031;SP169I、PR929及NYC9型破乳剂的适宜加药浓度均在80-120mmg-L-1;破乳剂对破乳温度的敏感程度由大到小依次为:NYC9PR929SP169I;油水界面平衡界面张力对破乳剂的破乳脱水性能的影响更大;破乳剂的加入可以降低油水界面膜的弹性模量,破乳剂对乳状液稳定性的破坏主要是通过降低油水界面膜的弹性实现的。 不同驱替方式下污水处理的难易程度为:水驱聚驱二元复合驱;随着聚合物/表面活性剂浓度的增加,二元复合驱模拟采出污水处理难度增加,处理后污水中含油量及悬浮物含量增加;二元复合驱模拟采出污水初始含油量及悬浮物含量与处理后含油量及悬浮物含量呈线性关系;絮凝剂与反相破乳剂复配处理二元复合驱模拟采出污水可以降低处理后污水中的含油量及悬浮物含量,同时可以降低絮体的生成量,减轻污水处理流程过滤装置及反冲洗装置负荷。 对于二元复合驱现场采出液的破乳,加入100mg·L-1破乳剂后三相分离器出口油中含水率由高至低依次为:NYC9PR929SP169I;而脱出水中含油量由高至低依次为:SP169INYC9PR929;聚合物/表面活性剂浓度增加,采出液经破乳后油中含水率及脱出水中含油量均升高。 当二元复合驱现场采出液中聚合物/表面活性剂含量分别为46.2mg·L-1和50.Omg·L-1时,向污水中加入6mg·L-1CPAM+20mg·L-1 RPDEA后,污水经二次沉降后污水中含油量及悬浮物含量均可降至30mg.L-’以下;聚合物/表面活性剂含量分别为98.7mg·L-1和102.5mg.L-1时,污水经二次沉降后含油量及悬浮物含量可降至50mg·L-1以下,二次沉降后污水经石英砂过滤后含油量及悬浮物含量均可降至10mg·L-1以下。


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