气浮技术处理聚合物驱含油污水研究.pdf

石油天然气学报 江汉石 油学院学报 2 0 0 6 年 8 月第 2 8 卷第 4 期 J o u r n a l o f O i l a n d Ga s T e c h n o l o g y J ． J P I A u g ． 2 0 0 6 V o 1 ． 2 8 N o ． 4 气浮技术处理聚合物驱含油污水研究 唐善法 西南石油大学化工学院， 四 J I I 成都6 1 0 5 0 0 ； 长江大学石油工程学院， 湖北荆州4 3 4 0 2 3 刘 芬 塔里木油田分公司工程质量监督站 ， 新疆库尔勒8 4 1 o o o [ 摘要] 针对聚合物驱产 出污水 油水分离困难的特点，提出 了以气浮技术 提高其 油水分 离效果 的设想。试 验研究 了气浮技 术对聚驱产 出污水 的处理效果 。并详细探 讨 了浮 选 剂类型 、加量及 气浮 时间、溶 气量等 对其处 理效果 的影响。试验结果表 明。选用特种 浮选 剂、增加 气浮 时间及 溶 气量均 可有 效提 高气浮 技术 对聚驱产 出污水的处理效果 。在浮 选剂加量为 5 mg ／ L 、 气浮 时间为 3 0 mi n的条件 下。可使 聚驱产 出污水 经气浮后含 油低于 1 0 mg ／ L，可 满足 中低 渗油藏注水 要求。表 明弋浮技术是 一种适 于聚 合物驱产 出污水处 理的油水分 离技术。 [ 关键词]聚合物驱 I含 油污水；气浮技术I浮选剂I油水分离 [ 中图分类号]T E 9 9 1 ． 2 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 0 5 0 4 0 1 3 1 0 3 聚合物驱 简 称 聚驱产 出污 水 与水 驱 含 油污 水 相 比，具 有污 水 中残 余 聚合 物 浓 度高 2 0 0 5 0 0 mg ／ L ， 含油污水粘度高 1 ． 1 ～2 ． 6 m P a s ，油水分离速度慢 ，污水 中胶体颗粒 自然沉降时间长； 污水中乳化油滴 O ／ W 型粒径小 l O ／ m 占 9 0 ，界面膜强度高 ，聚集稳定性好；污水剪切乳化能 力强等特点 卜引。可见，污水中残余聚合物的存在，明显增大了聚驱含油污水处理难度，特别是油水分离 难度，至今尚未找到行之有效的处理方法。针对聚驱产出污水中存在的问题 ，笔者提出了采用气浮技术提 高其油水分离效果 ，并辅助提高污水 中残余聚合物的去除能力 ，提高聚驱产出污水处理水质的基本设想。 1 试验部分 1 试验试剂 ①化学试剂 石 油醚 3 0 ～6 0 ℃ ；石 油醚 6 0 ～9 O ℃ ；无水 乙醇 ；无水氯化钙； 无水硫酸钠 ；醋酸；醋酸钠 ；硫酸 铝；盐酸 ；丙酮；次氯酸 钠；碳酸钠 。均 为分析试剂。②浮选剂 C J S G一 1 ，C J S G - 2 ，C J S G 一 3 长江大学石油工程学院提供 。 2 含油污水河南油田下二 门矿、双河矿聚合物驱产 出污水和下二 门矿 、双河矿油井井 口含聚污 水 两者不一样 ，后者属井 口采出液脱出水 。 3 性能测试方法①污水中含油量测定按文献 [ 7 ]的方法测定；②污水中聚合物浓度测定按 S Y5 2 3 9 1 9 9 8标准执行 ；③污水和处理污水的透光率测定 污水或处理污水的透光率用 7 2 1 分光光度计 在 5 7 0 n m下测定，以蒸馏水作参比。 2 试验结果及讨论 2 ． 1 单一气浮技术对聚驱产 出污水的处理效果 单一气浮技术对聚驱产出污水的处理效果见表 1 。由表 1 可知，单一气浮技术对现场聚驱产出污水除油效果 较好，除油率高达 8 1 ，但去除污水中残余聚合物 HP A M效果较差 除聚率1 7 ，有时甚至没有效果。 表 1 单一气浮技术对聚驱产出污水的处理效果 气浮 3 0 mi n出水 [ 收稿日期]2 0 0 6 0 3一O 5 [ 作者简介]唐善法 1 9 6 5 一 。男。1 9 8 5 年大学毕业。教授．博士生．现从事油田化学的教学与科研工作。 维普资讯 石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 0 6 年 8 月 2 ． 2 气 浮技 术对聚 驱产 出污水 处理 效 果的影 响 因素研 究 2 ． 2 ． 1 浮选剂 的 影响 表 2 浮选 剂 C J S G系列 对气浮技术处理聚驱产 出污水效果的 影响 表 2的结果表明，向聚驱产出污水 中添加浮选剂 C J S G系列可明显提高气浮技术对污水中残余 聚合 物的去除率，最 高可达 7 4 ． 6 ，但 其对 气浮技 术除油 效果 的影 响与 浮选剂 的类 别 有关 ，其 中只有 C J S G一 1 具有协同增效作用 ，可进一步提高气浮技术的除油效果 约 7 。 表 3 C J S G - 1 加量 对油井聚 驱产 出污 水 下二 门矿 处 理效 果的影响 对 C J S G- 1的加量试验表明 表 3 ，浮选剂加量对气浮技术处理聚驱产出污水效果存在影响，增加 浮选剂加量有利于污水中残余聚合物的去除 ，但对污水 中的含油的影响存在一最佳值 。在试验范围内， C J S G一 1 加量为 5 mg ／ L时气浮除油效果最好。 2 ． 2 ． 2 气 浮时 间的 影响 气浮时间对油井聚驱产出污水处理效果的影响见表 4 。结果表明，气浮时间对除油及 除聚效果存在 影响，随时间变化存在一最佳值 。结合现场实际及试验时气浮时间对污水中残余聚合物含量的影响，选 气浮时间为 3 0 mi n 。 表 4 气浮时间对油井聚驱产出污水 下二门矿油厂处理效果的影响 2 ． 2 ． 3溶气量 的 影响 试验过程中，保持进气量一定，通过改变气浮时污水水量而控制污水中的有效溶气量。所以本研究 以 气浮水量为影响因素 ，研究溶气量对气浮技术处理聚驱含油污水的影响。表 5的相关数据表明，无论产 出 污水中添加浮选剂与否，在进气量相同的条件下 ，降低污水处理水量，即提高污水 中溶气量 ，则可增强其 除油效果 ；添加浮选剂则效果更为明显 。可见增加污水中溶气气量有利于气浮时除油效果的发挥。 表 5 溶气量对气 浮技术除油效果的影响 备注 t气浮温度 2 0 ℃ ，气浮时间 3 O mi n ．以下气浮试验条件相同． 维普资讯 第 2 8 卷第 4期 唐善法等 气浮技术处理聚合物驱含 油污水研 究 表 6是溶气量变化对气浮技术除聚效果的影响。结果表明，增加气浮过程 中污水的溶气量可明显提 高其对溶解聚合物 HP AM的去除率。如在相同的 C J S G - 1加量 3 mg ／ L 下，提高溶气量，可使其 气浮除聚效率提高 1 0 ． 7 。可见 ，提高溶气量有利于 C J S G - 1与气浮技 术协 同去除污水中残余聚合物 。 建议现场实施时 ，应优选溶气量较大的气浮设备，提高其对 聚驱产出污水的处理效果。 表 6 溶气量对气 浮技术除聚 效果的影响 2 ． 3 优化气浮技术对聚驱产 出污水的处理效果研究 上述研究表明，添加浮选剂 、增大气浮时间和溶气量均可有效提高气浮技术对聚驱产 出污水的处理 效果。表 7是浮选剂加量为 5 mg ／ L 、气浮时间为 3 0 mi n 、溶气量取高限条件下 ，气浮技术对现场聚驱产 出污水的处理效果 。 表 7优化气浮技术对现场聚驱产出污水的处理效果 试验表明，经优化气浮技术处理后现场含聚污水其 出口水水质得到了明显的改善 ，含油含聚浓度大 幅下降，尤其是含油量均低于中、低渗油藏回注水标准 5 “ - - 1 0 rag ／ L 。表 明该技术具有一定 的现场使 用价值。 3 结论与认识 1 单一气浮技术对聚驱产 出污水具有较好的除油效果 ，除油率高达 8 1 ％，但对污水 中残余聚合物 去除率较差 ，有时甚至无去除作用 。 2 向污水中添加特种浮选剂 、增加气浮时间及气浮溶气量 ，均可有效提高气浮技术对聚驱产出污 水的处理效果，可明显提高污水中残余聚合物的去除率。 3 在优化气浮条件下 浮选剂加量 5 mg ／ L、气浮时间 3 0 mi n ，气浮技术可使现场聚驱产出污水处 理水水质得到明显改善 ，其含 油含聚浓度大幅下 降，其含油量均低 于中、低渗油藏 回注水标准 5 ～ 1 0 mg ／ L 。表明该技术具有一定的现场应用价值 。 [ 参考文献] [ 1 3冯 家潮 ．赵健森 ，陈绍炳 ．聚合物驱采出液油水分离特性 [ J ]．国外油田工程 ，1 9 9 4 ． 4 t l ～5 ． [ 2 3 王启民 ．聚合物驱油技术的实践与认识 [ J ]．大庆石油地质与开发 ，1 9 9 9 ，1 8 4 1 ～5 ． [ 3 ]Ta y l o r K C， B u r k e R A．De v e l o p me n t o f a fl o w i n j e c t i o n a n a l y s i s me t h o d f o r t h e d e t e r mi n a t i o n o f a c r y l a mi d e c o p o l y me r s i n b r i n e s E J ]． J o u r n a l o f P e t r o l e u m S c i e n c e a n d E n g in e e r i n g ，1 9 9 8 ，2 1 2 l 1 2 9 ～ 1 3 9 ． [ 4 3 Dr e h e r K D．S h o p p ma n T D．S e p a r a t i o n o f o i l a n d wa t e r p r o d u c e d b y mi c e l l a r s o l u t i o n ／ p o l y me r f l o o d i n g E J 3． J ．P e t r o l e u m T e c h n o l o g Y．1 9 85． 8 l 1 4 5 9～ 1 4 6 5 ． [ 5 3 Z h o u D i n g ，L i Da p e n g ．F a n Qi n g x i n ． S t u d y o n me t h od for t r e a t i n g t h e e n h a n c ed o i l r e c o v e r y E ORwa s t e wa t e r[ A]． Th e F o u r t h I n t e r n a t i o n a l S yru p ．o n Ad v a n c e s i n S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y i n t h e F a r E a s t[ C ]． Ha r b i n ，P R． C h i n a ，F e b ．1 0 1 5 ．1 9 9 5 ，2 3 8 2 4 1 ． [ 6 3邓述波 ．周抚生 ，陈忠喜 ．聚丙烯 酰胺对聚合物驱含油污水中油珠沉降分离的影响 [ J ]．环境科学 ，2 0 0 2 ，2 3 2 。6 9 7 2 ． [ 7 3谢重阁 ．环境中石油污染物的分析技术 [ M]．北 京 t中国环境科学 出版社 ，1 9 8 7 ． [ 编辑] 萧雨 维普资讯