王俊巍

（大慶油田薩南公司技術研究所，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用研究

王俊巍

（大慶油田薩南公司技術研究所，黑龍江大慶163414）

摘要：現(xiàn)階段，隨著聚合物驅等三次采油技術在大慶油田生產中的推廣運用，含聚污水的處理已成為油田生產中不容忽視的問題。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。對含聚污水進行處理研究，懸浮物和含油量兩項重要指標都小于20mg/L，滿足油田外輸水的技術要求。相對于常規(guī)固體處理劑，具有更優(yōu)的處理性能，應用安全環(huán)保等特點，節(jié)省了生產運行成本，提供了良好的安全生產環(huán)境。

關鍵詞：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

大慶油田聚合物驅大規(guī)模的推廣應用顯著地提高了采收率，隨之產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，導致了生產循環(huán)用水水質日益惡化，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且安全環(huán)保的新型絮凝劑的有效應用，對于保證油田持續(xù)平穩(wěn)生產，實現(xiàn)水資源科學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，在常溫常壓且無氧的反應環(huán)境下，確定了一定的合成溫度和攪拌轉速等反應條件，以去離子水作為反應介質，先加入丙烯酰胺單體、然后加入引發(fā)劑，升溫反應一段時間后加入無機鹽，繼續(xù)反應，再次加入無機鹽，停止加熱，反應結束。生產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行電荷中和作用，加速膠體物質絮凝。相對分子質量較高，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，可在-15℃保存（見表1）。

表1　產品技術指標

2　新型絮凝劑處理含聚污水的室內實驗

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）做對比實驗［3］。檢測儀器包括散射光濁度儀（WGZ-1A型），723型分光光度計等。

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，充分攪拌，靜置5 min，測量濁度值并觀察反應現(xiàn)象。固體劑處理污水呈混濁狀，產生少量絮凝物。新型絮凝劑處理污水呈澄清狀，產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

通過實驗可以看出，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到20mg/L以下，絮凝效果較好；新型絮凝劑可以適應不同污水站的水質情況，有良好的適應性。

3　新型絮凝劑處理含聚污水現(xiàn)場試驗研究

（1）在大慶油田采油二廠聚南八站進行了新型絮凝劑的現(xiàn)場應用試驗研究。首先，模擬現(xiàn)場污水處理情況進行了室內實驗。取聚南八站污水水樣，新型絮凝劑與污水站現(xiàn)用的固體劑進行了對比實驗，實驗數(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

同等實驗條件下，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指標數(shù)值更低，通過對比小試，為現(xiàn)場試驗研究提供了數(shù)據(jù)支撐。

表4　現(xiàn)場試驗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)場應用試驗研究，投加量為1mg/L，試驗時間為60d。同時與聚南八站的固體劑進行比對。試驗數(shù)據(jù)（見表4，圖1，圖2），表格數(shù)據(jù)為平均值。

4　結論

（1）針對大慶油田含聚污水的特點，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電荷的物質產生電荷中和作用，同時線形長分子鏈對雜質產生吸附，生成不溶于水的絮狀物。可以有效降低含聚污水的含油量、懸浮物含量等指標。

（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降低均達到20mg/L以下，達到油田回注水使用技術要求。并且，應用效果要優(yōu)于現(xiàn)用的固體劑。同時，對大慶油田水質礦化度高，堿性強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，分散相和連續(xù)相都為水相，合成過程和產品安全環(huán)保。應用簡單易行，可直接快速溶解于水，溶解度高，有效降低生產運行中設備損耗及能耗，提高處理含聚污水的絮凝能力。

參考文獻：

［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理和穩(wěn)定性研究進展［C］.中國造紙學會第十三屆學術年會論文集（下），2008：49-53.

［2］王玉峰，胡惠仁.PAM的分散聚合法制備及其應用研究進展［J］.中國造紙學報，2007，22（1）：114-118.

［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

文獻標識碼：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，主要從事油田化學助劑應用研究工作。