徐洪君（大慶油田工程有限公司）

三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)是將堿、表面活性劑和聚合物以一定的比例配制成液體注入地下，達到調(diào)整吸水剖面，提高采收率的一種驅(qū)油技術(shù)[1]。但由于這些化學藥品的加入使得采出水的成分復(fù)雜，采出水黏度增大，初始油珠粒徑變小，油珠聚并困難、乳化程度增高，油珠穩(wěn)定性增強。致使沉降設(shè)備的效率降低，甚至表現(xiàn)出根本不適應(yīng)這種水質(zhì)的變化。

為了解決三元復(fù)合驅(qū)采出水油珠聚并難、破乳難等問題，在實驗室嘗試了利用超聲波強化三元水中油珠聚并，提高油水分離效率的試驗研究。超聲波技術(shù)是20世紀70年代，美國學者Richard首次提出的，之后國內(nèi)外學者紛紛致力于超聲波降解有機物的研究，開始將超聲波應(yīng)用于控制水污染，尤其是治理廢水中難以降解的有毒有機污染物，超聲波對污染水體的降解機理是聲空化效應(yīng)及由空化產(chǎn)生的增強化學反應(yīng)的活性自由基的共同作用[2]。

1 試驗水質(zhì)及方法

試驗用水取自大慶油田采油二廠南五三元采出水處理站。原水含油量80～390mg/L，聚合物濃度873mg/L，黏度為5.5mPa·s，表面活性劑68.7mg/L，pH為10.5。

試驗分別用250mL廣口瓶，接取現(xiàn)場水樣。水樣分為兩組，A組為靜沉未經(jīng)超聲處理的空白樣；B組為超聲處理后再靜沉樣。每瓶裝有200mL水樣，經(jīng)相應(yīng)處理后，用注射器從底部抽取50mL水樣測含油量。

2 試驗過程及效果

將三元復(fù)合驅(qū)采出污水經(jīng)過超聲預(yù)處理后，做靜態(tài)分離沉降分離試驗，來考察超聲波預(yù)處理破乳效果，室內(nèi)分別開展了不同超聲頻率處理效果試驗以及進行超聲處理前后的對比試驗。

2.1 超聲頻率的選擇

試驗條件：輸入電壓220 V；超聲頻率40 kHz和28 kHz；掃頻調(diào)節(jié)±0.5 kHz；輻射時間24min；輻射方式脈沖處理方式，超聲預(yù)處理后進行12 h靜沉，考察水中含油量的去除率。試驗結(jié)果見表1。

表1 不同超聲頻率處理效果

由表1可以看出，超聲頻率28 kHz的處理效果明顯高于超聲頻率40 kHz的處理效果，分析主要原因是因為此條件下超聲頻率太高或聲強太強造成原油乳化程度變高，從而使原油的去除率變低。所以選擇超聲頻率28 kHz進行下一步試驗。

2.2 超聲預(yù)處理效果

試驗條件：輸入電壓220 V；超聲頻率28 kHz；掃頻調(diào)節(jié)±0.5 kHz；輻射時間24min；輻射方式脈沖處理方式，超聲預(yù)處理后進行6 h、8 h以及12 h靜沉，并同時與未進行超波預(yù)處理的6 h、8 h以及12 h靜沉后水樣進行對比，試驗結(jié)果見表2。

表2 超聲處理前后效果對比

由表2可以看出，原水在沒有經(jīng)過超聲預(yù)處理，沉降6 h、8 h、12 h后，水中含油量去除率依次為55.1%、66.3%和76.5%；而經(jīng)過頻率28 kHz超聲波，輻射24min的預(yù)處理后，再經(jīng)后續(xù)的6 h、8 h、12 h的沉降分離，含油去除率提高了15%左右。

3 結(jié)語

1）采用超聲波預(yù)處理三元復(fù)合驅(qū)采出水，可使污水的乳化程度降低，達到破乳的作用，如再經(jīng)后續(xù)沉降處理設(shè)備做進一步的聚結(jié)沉降分離，含油去除率可進一步提高。

2）試驗表明：超聲波在輸入電壓220 V；超聲頻率28 kHz；掃頻調(diào)節(jié)±0.5 kHz；輻射方式脈沖處理方式的條件下處理含油效果較好。

3）沉降時間與含油去除率成正比，投運超聲波后，在6 h、8 h、12 h的沉降分離中，12 h的沉降分離含油去除率89.2%，高出6 h的沉降分離含油去除率72.8%近17%。

[1]吳迪,趙鳳玲,孫福祥,等.油水分離劑在低驅(qū)油劑含量三元復(fù)合驅(qū)采出液處理中的應(yīng)用[J].精細與專用化妝品,2006,14(12):4-7.

[2]吳勝舉.超聲波處理水體污染物的研究狀況與發(fā)展[J].物理,2001,30(12):782-786.