大庆油田复合驱采出水处理实验研究

14AS石INFI油NEP化ETR工OCEIC展ALS第·2卷第5期ADVANCEHM大庆油田复合驱采出水处理实验研究胡文庭，李关虎，胡小冬，范虎，戴林(长江大学石油工程学院油气钻采工程湖北省重点实验室，荆州434023)[摘要]针对大庆油田采油八厂复合驱采出水的特点，结合使用pH调节剂、铝盐混凝剂和高分子助凝剂对采出水进行处理。考察了处理剂用量、温度和搅拌时间对水处理效果的影响，确定了处理剂的最佳用量和处理条件。结果表明，pH调节剂Qz一2、铝盐混凝剂QF和高分子助凝剂QH的加入量分别为200，800，10mg／L，在5O℃下搅拌150s，水处理效果最好。[关键词]复合驱采出水污水处理pH调节剂铝盐混凝剂高分子助凝剂随着油田开采的不断深入，三元复合驱在油田的应用越来越广泛。碱／表面活性剂／聚合物(ASP)三元复合驱油体系可以降低油一水界面张力，增强乳化作用，提高水相黏度，提高注入水的波及系数，大幅度提高地层剩余油的采收率。油田采出水中含有大量的表面活性剂、聚合物、悬浮物和油，成分复杂¨】，而大庆油田采油八厂原先的污水处理工艺落后，处理后的水不能达标。将未达标的处理水注入地层，使地层污染，导致地层渗透率下降，从而导致采油量下降，给油田造成很大的经济损失。为此，采油八厂新建一污水处理站，并采用本实验筛选出的配方对污水进行处理，处理后的采出水达到大庆油田的注入水标准。1实验部分1．1试剂及仪器实验用污水为大庆油田采油八厂污水处理站一次沉降罐出水，黑褐色，水温62oC，pH值7．6，Zeta电位38．42mV，悬浮物含量352mg／L，原油含量178mg／L；pH调节剂QZ一1，pH调节剂QZ一2，铝盐混凝剂QF，高分子助凝剂QH。微孔薄膜过滤器，电子天平，721型／721—100型可见分光光度计，zS一90电位测定仪，KS一701酸度计，WGZ—B浊度仪，砂滤柱。1．2实验方法采用烧杯实验法，取500mL污水置于1000mL烧杯中，加入一定量的pH调节剂，搅拌2min，调节pH值；然后加入一定量的铝盐混凝剂，再搅拌2min；最后加入高分子助凝剂，搅拌；静置5min，观察烧杯内溶液的情况。2结果与讨论2．1污泥上浮和下沉与pH值的关系pH调节剂QZ一1呈酸性，QZ一2呈碱性。在污水中分别加入pH调节剂Qz一1和Qz一2后，在温度55℃、铝盐混凝剂QF加量800mg／L、高分子助凝剂QH加量35mg／e的条件下，观察加入不同pH调节剂的溶液中污泥上浮和下沉的现象，结果见表1。表1溶液中污泥沉浮与pI-I值关系实验结果Qz一1QZ一2调整后加量／加量／溶液污泥沉浮及处理效果mg·L～mg·L一‘pH值从表1可以看出，在其他条件不变的情况下，pH调节剂种类及其用量对污泥的上浮或下沉有很大影响。污泥的沉浮与铝盐混凝剂中铝离子的状态有关，当铝离子以正三价的形式存在时，能够起到破乳的效果；当铝离子以az(on)的形式存在时，絮状AI(OH)，的比表面积可达450—550ITI／g，具有很强的吸附和架桥能力，对水中颗收稿日期：2011—01一I2。作者简介i胡文庭，在读硕士研究生，主要研究方向为油田水处理。2011年5月胡文庭等．大庆油田复合驱采出水处理实验研究15粒能产生吸附聚集的作用；当铝离子以带负电的配合阴离子形式存在时，对污水处理不起作用。当溶液pH值大于5时，溶液中开始有At(OH)3生成，但此时A1(OH)，量较少，絮凝后的悬浮物大部分吸附在油滴上，所以污泥会随着油滴上浮；随着pH值增大，在pH值大于7．5时，铝离子在溶液中大部分以AI(OH)，的形式存在，Al(OH)，会吸附破乳脱稳后而生成的悬浮物，污泥量增多，由于污泥密度大，因此下沉；当溶液的pH值继续增加，在pH大于9．4时，溶液中铝离子主要以带负电的配合阴离子形式存在，电荷量低，破乳效果差，并且溶液中无A1(OH)存在，所以溶液中无沉淀生成。由表1还可以看出，加pH调节剂QZ一2的处理效果比加QZ一1的好，加入铝盐混凝剂之前把溶液的pH值调节到7．6—8．9，处理的效果比较好。2．2水处理剂最佳用量的确定先在污水中加人200mg／L的QZ一2，将溶液的pH值调节到8．4，然后加入铝盐混凝剂QF和高分子助凝剂QH，考察其加量对水处理效果的影响，结果见图1。图1加药量对水处理效果的影响由图I可见，当铝盐混凝剂QF加量从0增~n8oomg／L时，处理后的污水透光率也增加；当铝盐混凝剂加量从800mg／L增加到1200mg／L时，处理后的污水透光率变化不大。这是因为铝盐混凝剂加量在800mg／L以下时，随着铝盐混凝剂加量增加，破乳效果越来越明显，处理后的污水透光率会越来越高，在加量800mg／L时破乳效果最佳；继续增加投放量，破乳效果没有明显变化。由图1还可看出，不加高分子助凝剂时，