絮凝物处理剂论文

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1、三元复合驱采出水絮凝物处理剂的应用艾广智乔丽艳薛强张韶晖赵凤玲王钦福（大庆油田工程有限公司，黑龙江大庆163712）摘要：本文研究了三元复合驱采出水处理过程中产生的絮凝物的组成和结构，确定絮凝物的主要成分为采出水中的聚合物及表面活性剂等与清水剂作用产生的无定形凝胶；根据絮凝物的组成和结构，研制出了显著促进絮凝物脱水的絮凝物处理剂；在三元复合驱试验站开展了三元复合驱采出水处理过程中反冲洗排水投加复合清水剂产生的絮凝物处理现场试验，初始含水率97%的絮凝物在处理剂加药量为1.0%的情况下离心处理，残渣含水率可降至73%。关键词：三元复合驱采出水絮凝物处理

2、剂1概述在大庆油田三元复合驱现场试验中，随着采出液中驱油剂及其作用产物含量不断增加，采出水中油珠和悬浮固体的稳定性大大增强。在高驱油剂含量强碱体系三元复合驱采出水和过滤器反冲洗排水处理现场试验中，为改善处理效果使用由pH调节剂、无机混凝剂、有机絮凝剂三种药剂组成的复合清水剂。投加大剂量清水剂后会形成大量絮凝物，这些絮凝物的体积相当于处理水体积的10%左右。这些絮凝物含有大量水分，其含水率可高达99%以上。三元复合驱采出水含有表面活性剂和聚合物，对粘土颗粒和岩屑等机械杂质的分散和携带能力增加，驱油剂中的碱可溶蚀地层物质，使采出水中含有不定型硅氧化物。粘

3、土和不定型硅氧化物都具有较强的亲水性；采出水中含有的聚丙烯酰胺为高分子聚电解质，除可用作驱油剂外，适度交联的聚丙烯酰胺还常用作吸水剂和保水剂，1份聚丙烯酰胺吸水量可达约1000份；这些因素综合作用导致絮凝物稳定性的增高，使絮凝物脱水非常困难。室内实验表明，絮凝物经负压过滤处理，得到的具有一定强度的固形物含水率仍高达90％以上（见图1）；可见三元复合驱采出水处理过程中产生的絮凝物非常稳定，难以脱水处理。6图1絮凝物经负压过滤得到的固形物针对三元复合驱采出水处理过程中产生的絮凝物，在已建的三元复合驱采出液处理站中采用了絮凝物的离心浓缩工艺，其中两相离心机

4、分离出的采出水返回水系统，浓缩后的絮凝物另行外运处理。在絮凝物离心处理的室内实验中发现，由于絮凝物亲水性强，且絮凝物本身密度较低，在离心过程中絮凝物之间挤压力度不够，虽然有一部分水分被分离出去，但仍有相当部分水分在离心处理后残留在絮凝物残渣中，这样就降低了离心处理的效率，使处理效果变差。为了解决上述问题，提高三元复合驱采出水处理中产生的絮凝物处理效率，研究絮凝物处理用化学剂及其应用技术是十分必要的。2絮凝物的组成和结构三元复合驱采出水中含有表面活性剂、碱和聚合物等驱油剂成分，在投加复合清水剂对三元复合驱采出水处理的过程中，清水剂中的pH调节剂与碱发生

5、中和反应，使采出水的pH值达到7左右；无机混凝剂与采出水中聚合物等反应生成细小的絮凝物；有机絮凝剂将这些絮凝物聚集在一起形成颗粒较大的絮凝物。在絮凝物生成过程中无机混凝剂、有机絮凝剂、采出水中的聚合物、表面活性剂发生交联等反应，形成絮凝物的主体，采出水中的原油、悬浮固体等在此过程中被絮凝物包裹，从水相中分离出来，水质得到很好的净化。根据清水剂作用原理，用化学法测定了絮凝物中的主要组成成分。6表1化学法测定絮凝物中各组分含量结果组分水分聚合物机械杂质原油无机混凝剂表面活性剂有机絮凝剂其它杂质含量mg/kg-5342521839911935204129-

6、含量%97.50.530.520.400.190.020.010.83从表1中可见，新生成的絮凝物中的主要成分有絮凝物凝胶、凝胶中包裹的原油、固体杂质等；其中凝胶主要由聚合物、无机混凝剂、有机絮凝剂、表面活性剂等成分组成；由于凝胶组分具有极强的亲水性，絮凝物凝胶中包含着大量水分。将新制取的絮凝物在电子显微镜下观察并拍照，见图2。500×3000×图2絮凝物扫描电镜照片从图2可见，絮凝物在微观上没有规则的形状，因此可以认为絮凝物主要由非晶质物质组成。从不同放大倍率的照片观察可见，新制取的絮凝物是由形状不规则的小颗粒随机连接形成近似条形的结构，再由这些条

7、形结构随机连接形成不规则的三维网状结构。3絮凝物处理剂的研制显微观察表明，絮凝物中含有大量的细小气泡，气泡的存在造成絮凝物整体密度降低，使絮凝物上浮至水面。脱除气泡可使絮凝物密度提高，有可能改善絮凝物脱水效果。选择适当化学剂与絮凝物的主体——凝胶分子反应，使凝胶分子链断裂，使凝胶的相对分子质量大大降低，有可能使凝胶的三维结构破坏；这样，絮凝物对水相的束缚能力将有可能降低，从而加速絮凝物排水过程。依靠化学剂分子与絮凝物分子异号电荷之间的吸引力或化学剂6的吸附架桥作用，有可能促进絮凝物凝胶的进一步聚结，促使水相从絮凝物中的分离加速。根据上述分析，从包括上

8、述方法在内的多种角度进行研究，研制出一种改善絮凝物离心处理中脱水效果的有效化学剂ST1001。4絮凝物处理剂