新型絮凝剂处理大庆油田含聚污水的应用研究

王俊巍

（大庆油田萨南公司技术研究所，黑龙江大庆　163414）



新型絮凝剂处理大庆油田含聚污水的应用研究

王俊巍

（大庆油田萨南公司技术研究所，黑龙江大庆163414）

摘要：现阶段，随着聚合物驱等三次采油技术在大庆油田生产中的推广运用，含聚污水的处理已成为油田生产中不容忽视的问题。对此，从节能环保，提升处理效果等方面出发，研发出一种新型液态“水包水”阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂，其具有长分子链，阳离子度高及快速溶解、分散性良好等特点。对含聚污水进行处理研究，悬浮物和含油量两项重要指标都小于20mg/L，满足油田外输水的技术要求。相对于常规固体处理剂，具有更优的处理性能，应用安全环保等特点，节省了生产运行成本，提供了良好的安全生产环境。

关键词：新型液态“水包水”阳离子絮凝剂；含聚污水；悬浮物和含油量；安全环保

大庆油田聚合物驱大规模的推广应用显著地提高了采收率，随之产生了大量的含聚污水，此类污水含有大量的悬浮乳化油、固体颗粒等物质，导致了生产循环用水水质日益恶化，处理成本不断上升，处理不妥善回注会造成地层堵塞等问题。针对此类问题，一种低成本，适用于大庆油田污水特点且安全环保的新型絮凝剂的有效应用，对于保证油田持续平稳生产，实现水资源科学合理利用具有重要的意义。

1　新型液态“水包水”阳离子絮凝剂的合成及指标特性

新型液态“水包水”阳离子絮凝剂（以下简称新型絮凝剂）的合成生产，在常温常压且无氧的反应环境下，确定了一定的合成温度和搅拌转速等反应条件，以去离子水作为反应介质，先加入丙烯酰胺单体、然后加入引发剂，升温反应一段时间后加入无机盐，继续反应，再次加入无机盐，停止加热，反应结束。生产过程中不使用乳化剂和烃类溶剂，低碳环保，无污染，无毒。

合成得到的产品为“水包水”型阳离子聚丙烯酰胺类水溶性聚合物，分散相和连续相都是水相［1，2］，互相包裹，两相不互溶，表观黏度极低，溶解性好，可在水中速溶。其阳离子度高，阳离子度为45%，其分子链上的阳离子，与油田废水中带阴离子的胶体颗粒极易进行电荷中和作用，加速胶体物质絮凝。相对分子质量较高，大于1 000万。较好抗盐性，可在10 000矿化度的水中使用。具有较低的凝固点，可在-15℃保存（见表1）。

表1　产品技术指标

2　新型絮凝剂处理含聚污水的室内实验

在大庆油田广泛提取有代表性的油田污水样品，用新型絮凝剂与油田现用的絮凝剂（以下简称固体剂）做对比实验［3］。检测仪器包括散射光浊度仪（WGZ-1A型），723型分光光度计等。

取等量的各站污水于烧杯中，分别把相同投加量的新型絮凝剂和固体剂加入烧杯中，投加量由1mg/L递增到20mg/L，充分搅拌，静置5 min，测量浊度值并观察反应现象。固体剂处理污水呈混浊状，产生少量絮凝物。新型絮凝剂处理污水呈澄清状，产生大量絮凝物并沉淀（见表2）。

表2　固体剂和新型絮凝剂处理不同污水悬浮物对比

通过实验可以看出，在同样添加量的情况下，新型絮凝剂处理后的污水悬浮物可以达到20mg/L以下，絮凝效果较好；新型絮凝剂可以适应不同污水站的水质情况，有良好的适应性。

3　新型絮凝剂处理含聚污水现场试验研究

（1）在大庆油田采油二厂聚南八站进行了新型絮凝剂的现场应用试验研究。首先，模拟现场污水处理情况进行了室内实验。取聚南八站污水水样，新型絮凝剂与污水站现用的固体剂进行了对比实验，实验数据（见表3）。

表3　固体剂和新型絮凝剂处理聚南八站污水浊度和含油量对比

同等实验条件下，新型絮凝剂与现用的固体剂相比较，处理污水后的浊度和含油量两项指标数值更低，通过对比小试，为现场试验研究提供了数据支撑。

表4　现场试验悬浮物和含油量对比

图1　处理污水含油量走势对比图

图2　处理污水悬浮物走势对比图

（2）新型絮凝剂现场应用试验研究，投加量为1mg/L，试验时间为60d。同时与聚南八站的固体剂进行比对。试验数据（见表4，图1，图2），表格数据为平均值。

4　结论

（1）针对大庆油田含聚污水的特点，研究开发的新型絮凝剂，阳离子度高，溶解度大且充分速溶。溶解状态下电离出的阳离子与含聚污水中的残留聚合物及带有负电荷的物质产生电荷中和作用，同时线形长分子链对杂质产生吸附，生成不溶于水的絮状物。可以有效降低含聚污水的含油量、悬浮物含量等指标。

（2）新型絮凝剂处理大庆油田含聚污水，含油量和悬浮物含量指标降低均达到20mg/L以下，达到油田回注水使用技术要求。并且，应用效果要优于现用的固体剂。同时，对大庆油田水质矿化度高，碱性强等方面具有良好的适用性。

（3）新型絮凝剂其具有“水包水”型乳液的特点，分散相和连续相都为水相，合成过程和产品安全环保。应用简单易行，可直接快速溶解于水，溶解度高，有效降低生产运行中设备损耗及能耗，提高处理含聚污水的絮凝能力。

参考文献：

［1］查瑞涛，谭继宗，程仁道，王立军.阳离子聚丙烯酰胺分散聚合机理和稳定性研究进展［C］.中国造纸学会第十三届学术年会论文集（下），2008：49-53.

［2］王玉峰，胡惠仁.PAM的分散聚合法制备及其应用研究进展［J］.中国造纸学报，2007，22（1）：114-118.

［3］贾世元，李杰.对油田污水处理工艺的探讨与分析［J］.山东环境，2002，（2）：33-34.

中图分类号：TE992.2

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）06-0139-03

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.06.034

*收稿日期：2016-04-14

作者简介：王俊巍，男（1978-），工程师，石油化工，主要从事油田化学助剂应用研究工作。