提高三元采出水含油去除率的有效途径

徐洪君（大庆油田工程有限公司）

三元复合驱油技术是将碱、表面活性剂和聚合物以一定的比例配制成液体注入地下，达到调整吸水剖面，提高采收率的一种驱油技术[1]。但由于这些化学药品的加入使得采出水的成分复杂，采出水黏度增大，初始油珠粒径变小，油珠聚并困难、乳化程度增高，油珠稳定性增强。致使沉降设备的效率降低，甚至表现出根本不适应这种水质的变化。

为了解决三元复合驱采出水油珠聚并难、破乳难等问题，在实验室尝试了利用超声波强化三元水中油珠聚并，提高油水分离效率的试验研究。超声波技术是20世纪70年代，美国学者Richard首次提出的，之后国内外学者纷纷致力于超声波降解有机物的研究，开始将超声波应用于控制水污染，尤其是治理废水中难以降解的有毒有机污染物，超声波对污染水体的降解机理是声空化效应及由空化产生的增强化学反应的活性自由基的共同作用[2]。

1 试验水质及方法

试验用水取自大庆油田采油二厂南五三元采出水处理站。原水含油量80～390mg/L，聚合物浓度873mg/L，黏度为5.5mPa·s，表面活性剂68.7mg/L，pH为10.5。

试验分别用250mL广口瓶，接取现场水样。水样分为两组，A组为静沉未经超声处理的空白样；B组为超声处理后再静沉样。每瓶装有200mL水样，经相应处理后，用注射器从底部抽取50mL水样测含油量。

2 试验过程及效果

将三元复合驱采出污水经过超声预处理后，做静态分离沉降分离试验，来考察超声波预处理破乳效果，室内分别开展了不同超声频率处理效果试验以及进行超声处理前后的对比试验。

2.1 超声频率的选择

试验条件：输入电压220 V；超声频率40 kHz和28 kHz；扫频调节±0.5 kHz；辐射时间24min；辐射方式脉冲处理方式，超声预处理后进行12 h静沉，考察水中含油量的去除率。试验结果见表1。

表1 不同超声频率处理效果

由表1可以看出，超声频率28 kHz的处理效果明显高于超声频率40 kHz的处理效果，分析主要原因是因为此条件下超声频率太高或声强太强造成原油乳化程度变高，从而使原油的去除率变低。所以选择超声频率28 kHz进行下一步试验。

2.2 超声预处理效果

试验条件：输入电压220 V；超声频率28 kHz；扫频调节±0.5 kHz；辐射时间24min；辐射方式脉冲处理方式，超声预处理后进行6 h、8 h以及12 h静沉，并同时与未进行超波预处理的6 h、8 h以及12 h静沉后水样进行对比，试验结果见表2。

表2 超声处理前后效果对比

由表2可以看出，原水在没有经过超声预处理，沉降6 h、8 h、12 h后，水中含油量去除率依次为55.1%、66.3%和76.5%；而经过频率28 kHz超声波，辐射24min的预处理后，再经后续的6 h、8 h、12 h的沉降分离，含油去除率提高了15%左右。

3 结语

1）采用超声波预处理三元复合驱采出水，可使污水的乳化程度降低，达到破乳的作用，如再经后续沉降处理设备做进一步的聚结沉降分离，含油去除率可进一步提高。

2）试验表明：超声波在输入电压220 V；超声频率28 kHz；扫频调节±0.5 kHz；辐射方式脉冲处理方式的条件下处理含油效果较好。

3）沉降时间与含油去除率成正比，投运超声波后，在6 h、8 h、12 h的沉降分离中，12 h的沉降分离含油去除率89.2%，高出6 h的沉降分离含油去除率72.8%近17%。

[1]吴迪,赵凤玲,孙福祥,等.油水分离剂在低驱油剂含量三元复合驱采出液处理中的应用[J].精细与专用化妆品,2006,14(12):4-7.

[2]吴胜举.超声波处理水体污染物的研究状况与发展[J].物理,2001,30(12):782-786.