一種用於聚合物驅採出水處理的除油劑的製作方法

2023-12-04 14:10:01 1

本發明涉及一種用於油田汙水處理的除油劑，具體涉及一種用於聚合物驅採出水處理的除油劑。

背景技術：

聚合物驅油技術目前已經取得了較好的增油效果。聚合物驅油中含有聚丙烯醯胺(PAM)，由於PAM與乳化劑分子具有相似性，使得PAM存在體系中分子集中在油水界面上，與乳化分子一起形成較大強度和良好彈性的複合膜。基於上述特點，聚合物驅油產出汙水的含油指標較高。

隨著聚合物驅油應用規模的擴大，隨之而來的問題是聚驅汙水處理。聚合物驅油的汙水中不僅含油量高，而且含有大量的聚合物。聚合物的存在增加了水相的黏度，使水相攜油能力增強，增加了油水分離的難度；微觀測試結果顯示，聚合物使油水界面強度增大，界面電荷增強，導致採出水中小油珠穩定存在於水體中，增加了處理難度；此外，聚合物的存在還幹擾了絮凝劑的使用效果，使絮凝作用變差，大大增加了藥劑的用量；由於聚合物的吸附作用，聚合物的吸附性較強，攜帶的泥沙量增大，大大縮短了反衝洗周期。

目前常採用的措施主要有：①物理手段處理含聚汙水。此類技術主要包括電脫水工藝技術、「兩級沉降、兩次壓力過濾」處理技術、以及射流氣浮技術等；②化學方法處理含聚汙水。此類技術首先進行破乳處理，然後再優選合適的除油劑等藥劑進行淨化工藝。

隨著聚合物驅的深入進行，含聚汙水的處理量越來越大，成分也越來越複雜，這不僅使汙水處理的難度增大，還會造成處理設備的加速老化，由此可見，含聚汙水的處理是油田高效健康穩產的保障。但是由於地面實施作業方式複雜多變，造成汙水成分具有明顯的地域性及時效性。

張光華的「系列磺酸鈉型Gemini表面活性劑的合成及表徵」一文提出一種表面活性劑，與十二烷基苯磺酸鈉相比，該表面活性劑具有較高的表面活性，根據室內試驗研究表明，含有雙磺酸鹽基團的表面活性劑具有較強的界面改性功能，可以與油滴表面的極性物質發生化學吸附作用而形成橋聯，聚結除油，同時，該表面活性劑屬於反向破乳劑，可以有效提高油包水型乳狀液的破乳效率，適用於聚合物驅採出水的除油處理。

技術實現要素：

本發明針對現有技術的不足而提供一種用於聚合物驅採出水處理的除油劑，本發明的除油劑具有製備工藝簡單、成本低，且耐鹽性能強和除油效果好的特點，耐礦化度可達250000mg/L，聚合物驅採出水的除油率達到97％以上，較現有的藥劑提高50％以上。

本發明公開了一種用於聚合物驅採出水處理的除油劑，所述的除油劑由Gemini表面活性劑、硅藻土、月桂醇硫酸鈉和水復配而成。所述的Gemini表面活性劑是一種具有長碳鏈烷基、雙苯磺酸鹽極性基團的對稱分子，其分子式如下：

所述的除油劑各組成的組份如下：

進一步，所述的除油劑各組成的組份如下：

本發明的另一個目的在於提供一種用於聚合物驅採出水處理的除油劑的製備方法，該除油劑的製備方法具體包括以下步驟：

(1)在燒杯中加入上述比例的水的一半，調節溫度至40～50℃，緩慢加入上述比例的硅藻土，攪拌均勻，攪拌速率為200～300rpm，攪拌時間為10～30min；

(2)在上述燒杯中加入上述比例的月桂醇硫酸鈉，溫度調節至50～60℃，攪拌均勻，攪拌速率為300～500rpm，攪拌時間為20～40min；

(3)溫度調節至60～70℃，往上述燒杯中加入上述比例的Gemini表面活性劑，攪拌均勻，攪拌速率為500～800rpm，攪拌時間為30～50min；

(4)溫度降至室溫，將剩餘一半的水緩慢倒入，攪拌均勻，攪拌速率為200～300rpm，攪拌時間為20～30min，攪拌時間結束後即得本發明的除油劑。

一種用於聚合物驅採出水處理的除油劑，其使用工藝過程如下：

根據油田聚合物驅產出汙水中含油情況，向汙水中加入本發明的除油劑，實現破乳和油水分離，回收石油類物質後，供後續工藝進一步處理。除油劑的具體加入量如下：

(1)含油α≥500mg/L時，加入除油劑使汙水中除油劑的質量濃度為50～150mg/L；

(2)500＞含油α≥300mg/L時，加入除油劑使汙水中除油劑的質量濃度為30～50mg/L；

(3)300＞含油α≥100mg/L時，加入除油劑使汙水中除油劑的質量濃度為10～30mg/L；

(4)含油α＜100mg/L時，加入除油劑使汙水中除油劑的質量濃度為0.5～10mg/L。

本發明提供的用於聚合物驅採出水處理的除油劑，其屬於陰離子表面活性劑，該表面活性劑在水相中有很好的流變性，而且其CMC點較低，使得其用量極低，從而降低了成本，Gemini表面活性劑的雙本磺酸鹽基團具有較強的界面活性，易於將油汙上的聚合物分子剝離下來，從而起到了破乳的作用；與之復配使用的硅藻土具有極強的吸附能力，可以起到架橋的作用，增加了Gemini表面活性劑的活性點，使絮凝顆粒增大；本發明復配有月桂醇硫酸鈉，該表面活性劑具有優良的配伍性和高效的去汙乳化作用，可以起到乳化油汙，達到絮凝的目的。

本發明與現有技術相比具有如下優點和有益效果：

(1)本發明的除油劑的原料來源廣泛，合成工藝簡單，產物易於獲得和運輸保存；

(2)本發明的除油劑具有優良的破乳和絮凝雙重功能，反應速度快；

(3)本發明的除油劑是無機有機複合配方，具有低成本高效率的優勢；

(4)本發明的除油劑具有耐鹽性能強和除油效率高的特點，耐礦化度可達250000mg/L，聚合物驅採出水的除油率達97％以上，較現有的藥劑提高50％以上，滿足了聚合物驅採出水的除油預處理的要求。

具體實施方式

下面結合具體的實施例，並參照數據進一步詳細描述本發明。應理解，這些實施例只是為了舉例說明本發明，而非以任何方式限制本發明的範圍。

實施例1：除油劑AE1及其製備方法

(1)除油劑AE1的組成及其組份如下：

根據已有文獻，所述的Gemini表面活性劑的製備方法如下：

(2)除油劑AE1的製備方法如下：

①在燒杯中加入7.5份的水，調節溫度至46℃，緩慢加入0.5份的硅藻土，攪拌均勻，攪拌速率為200rpm，攪拌時間為10min；

②在上述燒杯中加入1.5份的月桂醇硫酸鈉，溫度調節至50℃，攪拌均勻，攪拌速率為420rpm，攪拌時間為20min；

③溫度調節至65℃，往上述燒杯中加入10份的Gemini表面活性劑，攪拌均勻，攪拌速率為500rpm，攪拌時間為38min；

④溫度降至室溫，緩慢倒入7.5份的水，攪拌均勻，攪拌速率為200rpm，攪拌時間為20min，攪拌時間結束後即得本發明的除油劑AE1。

實施例2：除油劑AE2及其製備方法

(1)除油劑AE2的組成及其組份如下：

根據已有文獻，所述的Gemini表面活性劑的製備方法如下：

(2)除油劑AE2的製備方法如下：

①在燒杯中加入12.5份的水，調節溫度至43℃，緩慢加入0.8份的硅藻土，攪拌均勻，攪拌速率為250rpm，攪拌時間為15min；

②在上述燒杯中加入2.0份的月桂醇硫酸鈉，溫度調節至58℃，攪拌均勻，攪拌速率為380rpm，攪拌時間為25min；

③溫度調節至62℃，往上述燒杯中加入10份的Gemini表面活性劑，攪拌均勻，攪拌速率為600rpm，攪拌時間為46min；

④溫度降至室溫，緩慢倒入12.5份的水，攪拌均勻，攪拌速率為240rpm，攪拌時間為23min，攪拌時間結束後即得本發明的除油劑AE2。

實施例3：除油劑AE3及其製備方法

(1)除油劑AE3的組成及其組份如下：

根據已有文獻，所述的Gemini表面活性劑的製備方法如下：

(2)除油劑AE3的製備方法如下：

①在燒杯中加入10份的水，調節溫度至40℃，緩慢加入1.1份的硅藻土，攪拌均勻，攪拌速率為270rpm，攪拌時間為25min；

②在上述燒杯中加入2.5份的月桂醇硫酸鈉，溫度調節至53℃，攪拌均勻，攪拌速率為300rpm，攪拌時間為32min；

③溫度調節至60℃，往上述燒杯中加入10份的Gemini表面活性劑，攪拌均勻，攪拌速率為700rpm，攪拌時間為30min；

④溫度降至室溫，緩慢倒入10份的水，攪拌均勻，攪拌速率為280rpm，攪拌時間為27min，攪拌時間結束後即得本發明的除油劑AE3。

實施例4：除油劑AE4及其製備方法

(1)除油劑AE4的組成及其組份如下：

根據已有文獻，所述的Gemini表面活性劑的製備方法如下：

(2)除油劑AE4的製備方法如下：

①在燒杯中加入15份的水，調節溫度至50℃，緩慢加入1.5份的硅藻土，攪拌均勻，攪拌速率為300rpm，攪拌時間為30min；

②在上述燒杯中加入3.5份的月桂醇硫酸鈉，溫度調節至60℃，攪拌均勻，攪拌速率為500rpm，攪拌時間為40min；

③溫度調節至70℃，往上述燒杯中加入10份的Gemini表面活性劑，攪拌均勻，攪拌速率為800rpm，攪拌時間為50min；

④溫度降至室溫，緩慢倒入15份的水，攪拌均勻，攪拌速率為300rpm，攪拌時間為30min，攪拌時間結束後即得本發明的除油劑AE4。

實施例5除油劑AE1的現場應用

聯合站P5的來水為稠油熱採汙水，試驗處理規模為80m3/d，來水含油量632mg/L，汙水礦化度182350mg/L，汙水溫度42℃，利用本發明的除油劑AE1對聯合站P5的汙水進行除油處理，除油劑AE1的投加量為4.8kg/d，投加除油劑後汙水中除油劑的濃度為60mg/L，處理後含油量降低到14.5mg/L，含油量降低97.7％，達到工藝要求。

實施例6除油劑AE2的現場應用

聯合站P6的來水為稠油熱採汙水，試驗處理規模為60m3/d，來水含油量785mg/L，汙水礦化度232682mg/L，汙水溫度40℃，利用本發明的除油劑AE2對聯合站P6的汙水進行除油處理，除油劑AE2的投加量為4.32kg/d，投加除油劑後汙水中除油劑的濃度為72mg/L，處理後含油量降低到19.6mg/L，含油量降低97.5％，達到工藝要求。

實施例7除油劑AE3的現場應用

聯合站P8的來水為稠油熱採汙水，試驗處理規模為100m3/d，來水含油量420mg/L，汙水礦化度180236mg/L，汙水溫度38℃，利用本發明的除油劑AE3對聯合站P8的汙水進行除油處理，除油劑AE3的投加量為4.0kg/d，投加除油劑後汙水中除油劑的濃度為40mg/L，處理後含油量降低到5.8mg/L，含油量降低98.6％，達到工藝要求。

實施例8除油劑AE4的現場應用

聯合站P12的來水為稠油熱採汙水，試驗處理規模為70m3/d，來水含油量986mg/L，汙水礦化度178520mg/L，汙水溫度43℃，利用本發明的除油劑AE4對聯合站P12的汙水進行除油處理，除油劑AE4的投加量為7.0kg/d，投加除油劑後汙水中除油劑的濃度為100mg/L，處理後含油量降低到26.6mg/L，含油量降低97.3％，達到工藝要求。