高驱油剂浓度条件下二元复合驱采出水破乳研究

论文摘要

近年来国内外油田为提高采油率实施了各种原油增产措施。随着化学驱、蒸汽驱等强化采油技术的应用,油田采出水成分变得更加复杂。聚合物/表面活性剂二元复合驱作为一种重要的采油技术,具有驱油效率高的显著特点,但是近年来二元复合驱驱油用新型化学品的应用和原油劣质化导致采出水乳化严重。论文针对高驱油剂浓度条件下聚合物/表面活性剂二元复合驱采出水破乳开展研究,论文具有重要的意义。本文考察了驱油剂浓度对原油单驱和复合驱采出水稳定性的影响；分析了微波、超声波及气浮强化传质方法对二元复合驱采出水的破乳效果；合成了新型的BH系列絮凝剂,考察其对二元复合驱采出水的脱油效果并采用红外光谱对效果最好的BH-3进行了分子结构表征。研究结果表明：不同类型的破乳剂评选中ZU-4和HB-913具有较好效果。采用超声波-热沉降组合、微波-热沉降组合及热沉降-气浮组合法用于二元复合驱采出水（聚合物和表面活性剂均为800 mg/L）分离特性研究。热沉降过程加入100 mg/L的ZU-4,在超声波时间为10 min、功率100 W及频率40 KHz的条件下可达到90.7%的脱油率；在微波时间60s、微波功率800 W的条件下可达到91.1%的脱油率。以聚硅酸与不同的铝盐和铁盐为原料合成BH系列絮凝剂,其中BH-3效果最好。采用红外光谱对BH-3进行表征说明：Fe和A1羟合物交叉共聚的作用加强,BH-3中铝离子、铁离子及水解络合铝离子、铁离子可与共存的聚硅酸起络合作用生成铁铝硅聚合物。二元复合驱采出水加入100 mg/L的HB-913热沉降120 min,然后气浮30 min,气浮时加入100 mg/L和200 mg/L的BH-3可使水中油含量从2500mg/L分别降至89.8 mg/L和71.0 mg/L,脱油率分别达到96.4%和97.2%。BH-3中S042-通过氢键将共聚体连接起来增大了聚合度,具有聚硅酸粘结聚集、吸附架桥效能及铝盐和铁盐电中和能力强的特点。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 化学驱油技术
• 1.1.1 单驱驱油技术
• 1.1.2 碱/聚合物二元复合驱油技术
• 1.1.3 碱/聚合物/表面活性剂三元复合驱油技术
• 1.1.4 聚合物/表面活性剂二元复合驱油技术
• 1.2 O/W型乳状液的乳化稳定性及破乳研究进展
• 1.2.1 O/W型乳状液的乳化稳定性
• 1.2.2 O/W型乳状液的破乳
• 1.2.3 O/W型乳状液化学破乳的研究进展
• 1.3 工业含油污水处理技术进展
• 1.4 各油田在污水处理领域存在的问题及发展方向
• 1.5 本课题研究的实验方案
• 第2章 实验方法
• 2.1 二元复合驱原油采出水的制备
• 2.1.1 实验材料与仪器
• 2.1.2 实验步骤
• 2.2 复合驱采出水油水乳状液的分析
• 2.2.1 实验方法
• 2.2.2 实验步骤
• 2.3 原油复合驱采出水破乳效果的评价
• 2.3.1 实验原理
• 2.3.2 实验步骤
• 2.4 水中油含量的测定方法
• 2.4.1 紫外法测定水中油含量
• 2.4.2 实验步骤
• 2.4.3 标准曲线的测定
• 2.4.4 空白值的测定
• 2.5 BH系列絮凝剂的合成与表征
• 2.5.1 BH系列絮凝剂的合成
• 2.5.2 红外光谱分析
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 二元复合驱采出水的油水稳定性及分离特性研究
• 3.1.1 不同类型破乳剂对二元复合驱采出水稳定性的影响
• 3.1.2 聚合物浓度对原油采出水稳定性的影响
• 3.1.3 表面活性剂浓度对原油采出水稳定性的影响
• 3.1.4 聚合物/表面活性剂浓度对复合驱采出水稳定性的影响
• 3.1.5 搅拌时间对二元复合驱采出水稳定性的影响
• 3.1.6 驱油剂浓度对二元复合驱采出水粘度的影响
• 3.2 二元复合驱采出水破乳条件的研究
• 3.2.1 沉降时间对原油采出水破乳效果的影响
• 3.2.2 沉降温度对原油采出水破乳效果的影响
• 3.2.3 破乳剂浓度对采出水破乳效果的影响
• 3.2.4 ZU-4对不同性质的原油采出水的破乳效果
• 3.2.5 ZU-4对不同分子量聚合物的采出水的破乳效果
• 3.2.6 ZU-4对不同类型的表面活性剂的采出水的破乳效果
• 3.3 超声波与微波法对二元复合驱油水分离特性研究
• 3.3.1 超声波强化破乳
• 3.3.2 微波强化破乳
• 3.4 气浮法强化二元复合驱采出水脱油效果
• 3.4.1 气浮强化脱油过程
• 3.4.2 热沉降-气浮组合对二元复合驱采出水脱油效果的影响
• 3.5 BH系列絮凝剂的合成与应用
• 3.5.1 BH系列絮凝剂合成
• 3.5.2 BH系列絮凝剂的应用
• 3.5.3 BH-3合成产物的表征
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢