三元复合驱采出水分离特性与柱气浮试验研究

发布时间：2020-05-28 01:39

【摘要】：三元复合驱采油技术与普通水驱采油技术相比,原油采收率提高了20个百分点以上,对油田的稳产增产起到了关键作用。随着三元复合驱技术在国内油田推广应用,产生了大量的三元复合驱采出水。三元复合驱采出水成分复杂,乳化严重、粘度大,处理难度大,成为油田矿场和环境保护面临亟待解决的难题。三元复合驱采出水破乳脱稳是提高油水分离效率的前提。本文从三元复合驱采出水特性认知入手,通过实验室试验和现场中试,分析了三元复合驱采出水界面特性、沉降特性,筛选与复配了合适的破乳剂,最后通过高效分离装置进行了油水分离中试研究。主要内容如下:(1)三元复合驱采出水分离特性分析。配置了三元复合驱采出水模拟水样,考查了碱、聚合物和表面活性剂含量对三元复合驱采出水模拟水样的粘度、Zeta电位和表面张力等界面特性的影响规律;通过沉降试验,考察了三元复合驱采出水体系中驱油剂(碱、聚合物和表面活性剂)相互作用对采出水沉降特性的影响。结果表明,碱存在使体系表面张力降低、Zeta电位增大,碱含量增大稳定性增强;表面活性剂存在使体系表面张力降低、Zeta电位升高,表面活性剂含量增大稳定性增强;聚合物存在使粘度、Zeta电位升高,聚合物含量增大稳定性增强。碱、聚合物和表面活性剂共同存在时,表面活性剂使体系稳定性增强。(2)三元复合驱采出水破乳剂筛选与复配。采用自制的聚醚聚季铵盐反相破乳剂(PPA)、商用水溶性破乳剂SL-Wz与SL-01和商用油溶性破乳剂SL-Le与SL-Wd,比较了其破乳效果,考察了单一破乳剂对三元复合驱采出水体系粘度与Zeta电位影响;在此基础上,通过多种复配方式,考察了复配型破乳剂的破乳效果以及对三元复合驱采出水体系粘度与Zeta电位影响;确定了复配型破乳剂PPA+SL-01为现场中试用破乳剂。(3)三元复合驱采出水柱气浮分离试验。采用旋流-静态微泡气浮柱进行现场油水分离中试研究,考察了循环比、充气量、泡沫层厚度、处理量和破乳剂用量等因素对脱油率的影响,在优化的工况条件下进行了24 h连续运行试验,经一级气浮分离,脱油率达到90%。分析了油滴与气泡的碰撞粘附过程,建立了脱油动力学方程。试验结果表明,旋流-静态微泡气浮柱装置结合气浮分离、旋流分离和粗粒化等过程,具有处理量大、运行成本低、处理效果好等优点。
【图文】：

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图 3-1 原油标准曲线Figure 3-1 Standard oil curve线性拟合得方程的相关性系数 R2=0.9992。3 含油量的测定用移液管移取 10 mL 待测水样于分液漏斗中，加入 1:1 盐酸调节 pH<表面活性剂的干扰；用移液管移取 10 mL 石油醚于分液漏斗中，充分漏斗并不断放气，待静置分层、下层溶液澄清后去掉下层污水，取上层倒入干燥的锥形瓶中。设定紫外分光光度计波长为 430 nm，测定石油度，对照作图的标准曲线，，求出含油量。4 相关表面性质参数的测定对采出水模拟水样粘度测试采用 VT550 粘度仪。用量筒量取乳状30 mL，在 VT550 粘度仪上测量，待数字稳定后读数。Zeta 电位测定采用 Zetaplus Zeta 电位仪（德国 Brookhaven Instrument）将 Zeta 电位仪预热 0.5 h，用 NaCl 溶液清理电极，将模拟采出水加入

粘度影响,聚合物,采出水,三元复合驱

3 三元复合驱采出水分离特性研究和水样在测试杯中静置 30 min。测试温度设定为 45oC。驱油剂对油水界面性质的影响（Effects of Oil Displaceent on Properties of Oil and Water Interface）1 驱油剂对采出水粘度影响（1）聚合物和表面活性剂协同作用对采出水粘度影响试验所采用的三元复合驱采出水模拟体系中，碱含量为 1600 mg/L，表含量分别为 0、120 mg/L 和 240 mg/L，改变聚合物含量 0、200 mg/L、600 mg/L 和 800 mg/L。该体系下粘度的变化规律见图 3-2。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X741

【参考文献】