反相破乳剂处理油田污水室内试验研究


     拟采用向污水 中添加反相破乳剂 的方法提高油 田污水 内油滴粒径进一 步油水分 离效 率 ,提 了与 之相符的破乳剂优选指标和优选方法。根据提 的优选指标对各反相破乳剂和加剂量进行了优选,并用模拟采 水测试了在不同作用时问下优选药剂的处理效果。实验表明,所选出的破乳剂 S1在加剂量为 20 mg/L时能够 很好的符合处理要求,且药剂作用时间越长,污水中油滴粒径增大幅度越大,水样中 1 微米以下油滴浓度和含量越小 。

     目前,大油田采出液综合含水率 已达到 95%以 上。为此 、提高油水分离效率 、增加污水处理能力 是 目前 面临一个重要课题⋯。从前期的研究中发现 将聚并等流分离器和粗粒化设备联合使用处理含油 污水时可 以达到很好 的效果 ,但污水中粒径很小 的油滴仍 然无法分离 出来 ,这部分的油滴粒径绝 大部分小于 1 微米。本文通过在含油污水中添加化学 药剂来提高粒径小于 1 微米的油滴的相互聚并机会 , 减小 1 m微米以下的油滴含量 ,使之易于分离 ,从而 进一步提油 、水分离的分离效果 。本文根据前期 的研究成果 ,提出了与之相符的破#LN优选指标和 方法 ,通过室内实验 ,优选 出可减少 1 微米以下粒 径油珠数量的药剂 ,确定出药剂的最佳剂量并采用 室内配制 的模拟采出水测试了在不同振荡时间下优 选药剂的处理效果。

1 实验部分
1.1 破乳剂筛选 实验

1.1.1 材料及实验步骤

油井采出液取 自高 129更 47井 ,破乳剂 :S1, s2,s3,s4,s5由大庆油 田设计院提供 。

实验步骤 :取两个 500 mL锥形瓶 ,一瓶加入 药剂 ,一瓶不加药剂作 为对比。将油井采出液倒入 分液漏斗中,待其静置分层后分别取 500 mL采出 水样于锥形瓶 中,并 向两锥形瓶中加入等量的少量 浮油。将两锥形瓶置于 45 水浴中加热 60 min, 后放入振荡器 中在 360 r/min及 45 下振荡 30 rain。振荡后将两锥形瓶中水样倒人分液漏斗 中静置 15 min。静置后从分液漏斗底部分别取水样测量油 滴粒径分布和含油量。

1-2 模拟水样的配制及不同振荡时间下优选药剂 的处理效果实验

1.2.1 实验材料及实验步骤

模拟水样 由油样及水样两部分组成。油样 :大 庆油 田有 限责任公 司第一采油厂中一联合站外输原 油 ;水样 :根据 中一联的油井采出液游离水水质分 析 数 据 配 制 的 人 工 水 样 ,其 具 体 配 方 为 :

w(NaC1)=O.1995%;w(NaHCO,)=0.3024%;w(Na CO,)=.01 7 1%;w(Na:SO )=0.O001%;w(CaC1:)=0.0002%;w(Mg c1 ·6H 0)=0.000 7% 。聚合物 :聚丙烯酰胺 ,相对分子量 350万。表面活性剂 :OP一10。

模拟采出水样配制步骤 :在容量为 500 mL的 广 口瓶中加入聚合物含量为 1 500 mg/L,表面活性 剂含量为 10 000 mg/L的水样 100g; 向广 口瓶中加 入 100 g油样后放入 45 qC水浴中恒温 60rain;将广 口瓶 中的油样和水样用德同 IKA公司生产的T25型 均质仪 ,在 20 000 r/min的转速下乳化 7 min制得含 油量 为 50%的油珠母液f平均油珠粒径经粒度分布 仪测量为 2.44 m,油珠粒径分布为 0.85~5.85 m)。 配制好母液后即可配制模拟采 出水样 ,其步骤为 : 在容量为 600 mL的塑料瓶中加入 398.4 g的水样。 向塑料瓶中加入制备的油珠母液 1.6 g后上下手振 20次可制得含油量为 2 000 mg/L的模拟采出水。

不 同振荡时间下优选药剂 的处理效果实验 步 骤 :取 4瓶模拟采出水样 ,其 中 3个作为加药样 , 另外一个作为空白样 ,均加入 8 g左右原油后放人 振荡器中在 360 r/min下振荡 ,振荡温度 45 。振 荡前先向一个瓶中加入 0.8 mg优选药剂 ,振荡 15rain 及 30 min后向另外两个塑料 中分别加入 0.8 mg优选 药剂并继续震荡。当总震荡时间为 120 rain停止震 荡并静置 15 rain后测量各样品下部水中的含油量及 粒径分布 。同理 ,再取 3瓶模拟采 出水样其 中一个 为空 白样当震荡时问分别为 60、90 rain时加药重复 实验。其中振荡时间根据采出液在管道中的流动时 间来确定 ,根据采油一厂内集输管道数据确定为总 振荡时间 120 min。

1.3 评价参数

根据表 1可知 ,随着加药量的增大 ,药剂对最 小 10%粒径值提高得效果越明显。当药剂量为 l0 mg/L时,s1和 S2的效果相对较好。当 s1加药量为 20 mg/L时 ,s1的效果要明显优于其他药剂。随药 剂量的增大 ,处理后水样小于 1 m油滴的含量亦 在减小。当 sl加药量为 20 mg/L时 ,S1的效果要明 显优于其他药剂。故从增大最小 10%粒径值和减少 粒径在 1 m以下油滴效果来看 ,最优药剂为 Sl, 最优药剂量为 20 mg/1。

2.2 模拟水样加药后不 同振荡时间处理效果实验

实验结果见表 2。

由表 2表 3可见,相比于空 白样 ,加药样 1 Ix m以下油滴含量均在减小 ,即 值在增大。说明 药剂作用时间越长 ,药剂的处理效果越好。空 白样 水样的体积平均径为 l4.23 m 和 15.54 m,相对 于空 白样 ,添加药剂可以增大油滴的体积平均粒径 , 而随着药剂作用时间的增加,加药样与空白样体积 平均径之比在增大,说明水样中油滴体积平均径增 大的幅度变大。这是由于药剂作用时间越长,油滴 表面活性下降越大,油滴聚并在一起的几率就大, 使得油滴的体积平均粒径增大。

3 结 论
1)药剂效果随加药量增加而增强。
2)药剂 s1在加药量为 20 mg/L时效果最好。
3)随着药剂作用时间的增加 ,其基本趋势为:加 药样含油量降低,水样中油滴最小 1 0%粒径和体积平 均粒径升高 ,l m 以下油滴浓度和含量减小。所以 在现场中,加药地点越靠前,效果越好。经过药剂处 理后水样更易通过分离器分离,提高分离效率。