刘庆旺王忠辉
(大庆石油学院石油工程系,大庆163318)
我国一些油田已采用聚合物驱采油技术。聚合物驱后含油污水中由于聚合物的存在,粘度大,含油污水中油珠粒径小,乳化程度高,乳化的油珠及固体悬浮物更难除去,含油污水经处理后,固体悬浮物含量超标。因此,笔者研制了一种适合于聚合物驱后含油污水处理的复配絮凝剂Pc。复配絮凝剂Pc主要由改性聚合氯化铝PAC和新型阳离子聚合物CPM复配而成,通过PAC的凝聚作用和CPM的絮凝作用,含油污水中聚合物、油滴和机械杂质产生絮凝,逐步扩大形成大絮体,最终沉降,使处理后回注污水达到要求。
1实验部分
1.1仪器与试剂
仪器:分析天平、电动搅拌器、调温型电热套、恒温干燥箱等。
试剂:铝、盐酸,工业品;聚合剂、阳离子聚合物CPM、破乳剂L一64、杀菌剂TQ一1、缓蚀阻垢剂ATMP,工业品,大庆庆田油化助剂厂生产;水解聚丙烯酰胺(HPAM),工业品,大庆油田助剂厂生产。
1.2PAC的合成
称取铝粉54.00g放人三口瓶中,加蒸馏水216.00g,再加入36%的盐酸576.32g。反应开始时有气泡产生,约20min后,反应逐渐完成。转人调温型电热套中加热,温度为(80±1)℃,加人聚合剂,反应48h,烘干,制得白色固体聚合氯化铝PAC。
1.3复配絮凝剂PC的制备
(1)用天平称取2%的阳离子聚合物CPM5g加人烧杯中,加人L一64破乳剂5g,再加人自制的聚合氯化铝PAC95g,混合,搅拌,使其充分均匀的混溶。
(2)用天平准确称取1g混合物放人100mL量筒中,再加入蒸馏水,搅拌摇动,使其充分溶解,配成1%PC溶液,制得1PC产品。改变CPM和PAC的复配比例,可制得2~6PC产品。
2结果与讨论
2.1CPM/PAC复配比例的筛选
破乳剂L一64加量5%,聚合物驱后含油污水1000mL,PC加药浓度为100mg/L,考察不同CPM/PAC复配比例的PC产品对含油污水的处理效果,结果见表1。
在实验中发现,随CPM比例增加,水中产生的白色絮体也逐渐变大,絮体沉降速度加快。随PAC比例增加,水中产生的白色絮体细小,沉降速度较慢,悬有极少固体悬浮物。从表1可看出,经3#PC产品处理,处理后污水中固体悬浮物含量最低。因此,选用CPM/PAC质量比为7:l2,即破乳剂L一64加量为5%时,CPM加量为35%、PAC加量为60%。
2.2絮凝剂PC产品加药浓度的确定
选择3PC产品,取1000mL含油污水,考察絮凝剂PC加药浓度对污水处理效果的影响,结果见表2。
由表2可看出,随絮凝剂加药浓度增加,固体悬浮物含量下降,当浓度为100mg/L时,固体悬浮物含量为4.67mg/L,再增加絮凝剂浓度,固体悬浮物含量变化不大。因此,絮凝剂PC加药浓度以100mg/L为宜。
2.3HPAM浓度对固体悬浮物含量的影响
3Pc产品加药浓度为100mg/L,取1000mL含油污水,污水中HPAM浓度为30mg/L,再加入HPAM,考察含油污水中HPAM总浓度对固体悬浮物含量的影响,结果见表3。
由表3可见,随HPAM浓度增加,固体悬浮物含量增加,当HPAM浓度大于50mg/L时,固体悬浮物含量大于5.0mg/L,不能满足回注污水的要求。因此,采用复配絮凝剂PC处理,含油污水的HPAM浓度极限为50mg/L。
2.4絮凝剂PC与其他水处理剂的配伍性
在油田污水处理中,除了添加絮凝剂外,还需添加缓蚀剂、杀菌剂等J。因此,选择油田常用的杀菌剂TQ一1、缓蚀阻垢剂ATMP与合成的絮凝剂PC进行配伍性试验。其中阻垢率为碳酸盐的阻垢率,杀菌率按照石油天然气行业标准SY/T5890—93测定,缓蚀率按照石油天然气行业标准SY/T5273—9l测定。结果见表4。
由表4可看出,絮凝剂PC与杀菌剂TQ-1、缓蚀阻垢剂ATMP具有良好的配伍性。
3结论
(1)絮凝剂PC主要由PAC和CPM复配,其最佳复配比例为m(CPM):m(PAC):m(L-64)=7:12:1,当絮凝剂PC加药浓度为100mg/L时,固体悬浮物含量可降至4.67mg/L。
(2)采用絮凝剂PC处理含油污水的HPAM浓度极限为50mg/L。
(3)絮凝剂PC与杀菌剂TQ一1、缓蚀阻垢剂ATMP具有良好的配伍性。