新型絮凝劑處理大慶油田含聚污水的應(yīng)用研究

王俊巍

（大慶油田薩南公司技術(shù)研究所，黑龍江大慶　163414）

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新型絮凝劑處理大慶油田含聚污水的應(yīng)用研究

王俊巍

（大慶油田薩南公司技術(shù)研究所，黑龍江大慶163414）

摘要：現(xiàn)階段，隨著聚合物驅(qū)等三次采油技術(shù)在大慶油田生產(chǎn)中的推廣運(yùn)用，含聚污水的處理已成為油田生產(chǎn)中不容忽視的問題。對此，從節(jié)能環(huán)保，提升處理效果等方面出發(fā)，研發(fā)出一種新型液態(tài)“水包水”陽離子聚丙烯酰胺類絮凝劑，其具有長分子鏈，陽離子度高及快速溶解、分散性良好等特點(diǎn)。對含聚污水進(jìn)行處理研究，懸浮物和含油量兩項(xiàng)重要指標(biāo)都小于20mg/L，滿足油田外輸水的技術(shù)要求。相對于常規(guī)固體處理劑，具有更優(yōu)的處理性能，應(yīng)用安全環(huán)保等特點(diǎn)，節(jié)省了生產(chǎn)運(yùn)行成本，提供了良好的安全生產(chǎn)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：新型液態(tài)“水包水”陽離子絮凝劑；含聚污水；懸浮物和含油量；安全環(huán)保

大慶油田聚合物驅(qū)大規(guī)模的推廣應(yīng)用顯著地提高了采收率，隨之產(chǎn)生了大量的含聚污水，此類污水含有大量的懸浮乳化油、固體顆粒等物質(zhì)，導(dǎo)致了生產(chǎn)循環(huán)用水水質(zhì)日益惡化，處理成本不斷上升，處理不妥善回注會造成地層堵塞等問題。針對此類問題，一種低成本，適用于大慶油田污水特點(diǎn)且安全環(huán)保的新型絮凝劑的有效應(yīng)用，對于保證油田持續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)水資源科學(xué)合理利用具有重要的意義。

1　新型液態(tài)“水包水”陽離子絮凝劑的合成及指標(biāo)特性

新型液態(tài)“水包水”陽離子絮凝劑（以下簡稱新型絮凝劑）的合成生產(chǎn)，在常溫常壓且無氧的反應(yīng)環(huán)境下，確定了一定的合成溫度和攪拌轉(zhuǎn)速等反應(yīng)條件，以去離子水作為反應(yīng)介質(zhì)，先加入丙烯酰胺單體、然后加入引發(fā)劑，升溫反應(yīng)一段時(shí)間后加入無機(jī)鹽，繼續(xù)反應(yīng)，再次加入無機(jī)鹽，停止加熱，反應(yīng)結(jié)束。生產(chǎn)過程中不使用乳化劑和烴類溶劑，低碳環(huán)保，無污染，無毒。

合成得到的產(chǎn)品為“水包水”型陽離子聚丙烯酰胺類水溶性聚合物，分散相和連續(xù)相都是水相［1，2］，互相包裹，兩相不互溶，表觀黏度極低，溶解性好，可在水中速溶。其陽離子度高，陽離子度為45%，其分子鏈上的陽離子，與油田廢水中帶陰離子的膠體顆粒極易進(jìn)行電荷中和作用，加速膠體物質(zhì)絮凝。相對分子質(zhì)量較高，大于1 000萬。較好抗鹽性，可在10 000礦化度的水中使用。具有較低的凝固點(diǎn)，可在-15℃保存（見表1）。

表1　產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

2　新型絮凝劑處理含聚污水的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

在大慶油田廣泛提取有代表性的油田污水樣品，用新型絮凝劑與油田現(xiàn)用的絮凝劑（以下簡稱固體劑）做對比實(shí)驗(yàn)［3］。檢測儀器包括散射光濁度儀（WGZ-1A型），723型分光光度計(jì)等。

取等量的各站污水于燒杯中，分別把相同投加量的新型絮凝劑和固體劑加入燒杯中，投加量由1mg/L遞增到20mg/L，充分?jǐn)嚢?，靜置5 min，測量濁度值并觀察反應(yīng)現(xiàn)象。固體劑處理污水呈混濁狀，產(chǎn)生少量絮凝物。新型絮凝劑處理污水呈澄清狀，產(chǎn)生大量絮凝物并沉淀（見表2）。

表2　固體劑和新型絮凝劑處理不同污水懸浮物對比

通過實(shí)驗(yàn)可以看出，在同樣添加量的情況下，新型絮凝劑處理后的污水懸浮物可以達(dá)到20mg/L以下，絮凝效果較好；新型絮凝劑可以適應(yīng)不同污水站的水質(zhì)情況，有良好的適應(yīng)性。

3　新型絮凝劑處理含聚污水現(xiàn)場試驗(yàn)研究

（1）在大慶油田采油二廠聚南八站進(jìn)行了新型絮凝劑的現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)研究。首先，模擬現(xiàn)場污水處理情況進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。取聚南八站污水水樣，新型絮凝劑與污水站現(xiàn)用的固體劑進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表3）。

表3　固體劑和新型絮凝劑處理聚南八站污水濁度和含油量對比

同等實(shí)驗(yàn)條件下，新型絮凝劑與現(xiàn)用的固體劑相比較，處理污水后的濁度和含油量兩項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值更低，通過對比小試，為現(xiàn)場試驗(yàn)研究提供了數(shù)據(jù)支撐。

表4　現(xiàn)場試驗(yàn)懸浮物和含油量對比

圖1　處理污水含油量走勢對比圖

圖2　處理污水懸浮物走勢對比圖

（2）新型絮凝劑現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)研究，投加量為1mg/L，試驗(yàn)時(shí)間為60d。同時(shí)與聚南八站的固體劑進(jìn)行比對。試驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表4，圖1，圖2），表格數(shù)據(jù)為平均值。

4　結(jié)論

（1）針對大慶油田含聚污水的特點(diǎn)，研究開發(fā)的新型絮凝劑，陽離子度高，溶解度大且充分速溶。溶解狀態(tài)下電離出的陽離子與含聚污水中的殘留聚合物及帶有負(fù)電荷的物質(zhì)產(chǎn)生電荷中和作用，同時(shí)線形長分子鏈對雜質(zhì)產(chǎn)生吸附，生成不溶于水的絮狀物?？梢杂行Ы档秃畚鬯暮土?、懸浮物含量等指標(biāo)。

（2）新型絮凝劑處理大慶油田含聚污水，含油量和懸浮物含量指標(biāo)降低均達(dá)到20mg/L以下，達(dá)到油田回注水使用技術(shù)要求。并且，應(yīng)用效果要優(yōu)于現(xiàn)用的固體劑。同時(shí)，對大慶油田水質(zhì)礦化度高，堿性強(qiáng)等方面具有良好的適用性。

（3）新型絮凝劑其具有“水包水”型乳液的特點(diǎn)，分散相和連續(xù)相都為水相，合成過程和產(chǎn)品安全環(huán)保。應(yīng)用簡單易行，可直接快速溶解于水，溶解度高，有效降低生產(chǎn)運(yùn)行中設(shè)備損耗及能耗，提高處理含聚污水的絮凝能力。

參考文獻(xiàn)：

［1］查瑞濤，譚繼宗，程仁道，王立軍.陽離子聚丙烯酰胺分散聚合機(jī)理和穩(wěn)定性研究進(jìn)展［C］.中國造紙學(xué)會第十三屆學(xué)術(shù)年會論文集（下），2008：49-53.

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［3］賈世元，李杰.對油田污水處理工藝的探討與分析［J］.山東環(huán)境，2002，（2）：33-34.

中圖分類號：TE992.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）06-0139-03

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.06.034

*收稿日期：2016-04-14

作者簡介：王俊巍，男（1978-），工程師，石油化工，主要從事油田化學(xué)助劑應(yīng)用研究工作。