CN104176788A - 一种用于油田二元复合驱产出污水的除油剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于油田二元复合驱产出污水的除油剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于油田二元复合驱产出污水的除油剂及其制备方法，该除油剂包含丙烯酰氧乙基二甲基胺、氯代烷、丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和亚硫酸钠，该除油剂的制备方法如下：将丙烯酰氧乙基二甲基胺与氯代烷(CnH2n+1Cl n＝1～12)反应生成阳离子单体；将丙烯酰胺以及N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合，分3次加入去离子水中，边加入边搅拌，溶解完全后加入制备好的阳离子单体，然后分别加入过硫酸铵和亚硫酸钠溶液，恒温45℃搅拌反应3h～5h后得到除油剂，本发明具有制备简单、使用方便、药剂用量少、成本低、除油率高达到90％以上、分离产生的回收油不影响后续原油脱水，因此，本发明可广泛地应用于油田二元复合驱产出污水除油工艺中。

Description

一种用于油田二元复合驱产出污水的除油剂及其制备方法
技术领域
本发明属于采油污水处理技术领域，具体涉及一种用于油田二元复合驱产出污水的除油剂。 
背景技术
随着二元复合驱油技术的不断推广应用，二元复合驱已经成为油田提高采收率的重要手段。二元复合驱采用高浓度的聚合物、磺酸盐和表面活性剂注入体系，产出液中含有聚合物和表面活性剂残留物，造成采出液比单纯聚合物采出液的乳化程度、稳定性和处理难度进一步加大，仅凭借常规处理设备和化学处理剂处理污水的效果不理想，二元复合驱采出液对地面集输和污水处理的影响日益显现。目前，去除油田二元复合驱产出污水中原油的主要有物理法(例如：聚结除油、旋流除油)和化学法。其中，物理法处理效果普遍不理想。化学法常用的药剂为除油剂，除油剂大体分以下两类，一类成分多样，除油效果较好，但存在着制备和使用工艺复杂、成本较高，且对水质条件的要求偏低；另一类除油剂成分单一，制备和使用工艺简单，成本较低，对水质要求较低，但存在着除油效果较差的缺点。 
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷而提供一种制备和使用工艺简单，成本低廉，且除油效果好的适用于油田二元复合驱产出污水除油的除油剂。 
本发明公开了一种用于油田二元复合驱产出污水的除油剂，该除油剂包含丙烯酰氧乙基二甲基胺、氯代烷、丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和亚硫酸钠，此种除油剂是一种阳离子型高分子聚合物的反相破乳剂， 分子量为30-60万，结构式如下，除油剂各成分配比如下： 
其中R1为C1～C12烷基 
m＝丙烯酰胺的质量/丙烯酰胺分子量 
n＝丙烯酰氧乙基二甲基胺的质量/丙烯酰氧乙基二甲基胺分子量 
p＝N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的质量/N,N’-亚甲基双丙烯酰胺分子量 
其中，R1为C1～C12直链或支链烷基。 
一种用于油田二元复合驱产出污水除油剂的制备方法，其具体步骤为： 
(1)将30～50份丙烯酰氧乙基二甲基胺与10～30份氯代烷(CnH2n+1Cl n＝1～12)反应生成阳离子单体。 
(2)将80～150份丙烯酰胺以及2～5份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合，分3次加入300～500份去离子水中，边加入边搅拌，溶解完全后加入制备好的阳离子单体，然后分别加入0.5～1份过硫酸铵和0.5～1份亚硫酸钠溶液，恒温搅拌反应3h～5h后得到除油剂，恒温搅拌的温度为30℃～60℃。 
其中，所述恒温搅拌的温度为45℃，所述恒温搅拌反应得到除油剂的时间为4h。 
一种用于油田二元复合驱产出污水的除油剂，其使用工艺过程如下： 
根据污水情况，向污水中加入浓度为20mg/L～60mg/L的除油剂，实现破乳和油水分离，回收石油类物质后，供后续工艺进一步处理。 
本发明的有效益效果： 
(1)本发明提供的用于油田二元复合驱产出污水的除油剂，制备过程和使用工艺简单，成本低廉，使用时可根据不同区块的水质特点确定药剂使用量； 
(2)本发明提供的用于油田二元复合驱产出污水的除油剂，现场应用的除油率达到90％以上，较现有的药剂提高30％以上； 
(3)本发明提供的用于油田二元复合驱产出污水的除油剂，其不含无机絮凝成分，且其破乳能力强而絮凝能力弱，分离产生的回收油对正常的原油脱水没有影响，不产生含油污泥带来的二次处理难题，因此，具有良好的经济和社会效益。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。 
实施例1：除油剂A1及其在胜利油田联合站D1的应用 
(1)除油剂A1的组成及组份如下： 
(2)除油剂A1具体制备方法如下： 
①将40份丙烯酰氧乙基二甲基胺与10份氯代甲烷反应生成阳离子单体。 
②将80份丙烯酰胺以及2份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合，分3次加入300份去离子水中，边加入边搅拌，溶解完全后加入上述阳离子单体，然后分别加入0.5过硫酸铵和0.5份亚硫酸钠溶液，30℃恒温搅拌5h后得到除油剂A1，A1的结构式如下： 
其中m＝10，n＝3，p＝0.1 
联合站D1的来水为二元复合驱产出水，试验处理规模为20m3/d，来水含 油量869mg/L，除油剂A1投加浓度为20mg/L，处理后含油量降低到68.4mg/L，含油量降低92.1％，达到工艺要求。 
实施例2：除油剂A2及其在胜利油田联合站D2的应用 
(1)除油剂A2的组成及组份如下： 
(2)除油剂A2具体制备方法如下： 
①将50份丙烯酰氧乙基二甲基胺与15份氯代辛烷反应生成阳离子单体。 
②将150份丙烯酰胺以及5份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合，分3次加入500份去离子水中，边加入边搅拌，溶解完全后加入上述阳离子单体，然后分别加入1份过硫酸铵和1份亚硫酸钠溶液，45℃恒温搅拌4h后得到除油剂A2，A2的结构式如下： 
其中m＝20，n＝4，p＝0.3 
联合站D2的来水为二元复合驱产出水，试验处理规模为50m3/d，来水含油量1256mg/L，除油剂A2投加浓度为60mg/L，处理后含油量降低到68.2mg/L，含油量降低94.6％，达到工艺要求。 
实施例3：除油剂A3及其在胜利油田联合站D3的应用 
(1)除油剂A3的组成及组份如下： 
(2)除油剂A3具体制备方法如下： 
①将30份丙烯酰氧乙基二甲基胺与12份氯代戊烷反应生成阳离子单体。 
②将100份丙烯酰胺以及3份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合，分3次加入500份去离子水中，边加入边搅拌，溶解完全后加入上述阳离子单体，然后分别加入0.8份过硫酸铵和0.8份亚硫酸钠溶液，60℃恒温搅拌3h后得到除油剂A3，A3的结构式如下： 
其中m＝14，n＝2，p＝0.2 
联合站D3的来水为二元复合驱产出水，试验处理规模为20m3/d，来水含油量678mg/L，除油剂A3投加浓度为40mg/L，处理后含油量降低到51.5mg/L，含油量降低92.4％，达到工艺要求。 

Claims (6)

1.一种用于油田二元复合驱产出污水的除油剂，其特征在于，该除油剂是一种阳离子型高分子聚合物的反相破乳剂，分子量为30～60万，该除油剂包含丙烯酰氧乙基二甲基胺、氯代烷、丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵和亚硫酸钠，各成分配比及结构通式如下：
其中R1为烷基；
m＝丙烯酰胺的质量/丙烯酰胺分子量；
n＝丙烯酰氧乙基二甲基胺的质量/丙烯酰氧乙基二甲基胺分子量。
2.根据权利要求1所述的一种用于油田二元复合驱产出污水除油剂，其特征在于，所述的烷基为C1～C12烷基。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于油田二元复合驱产出污水除油剂，其特征在于，所述的烷基为直链或支链烷基。
4.根据权利要求1所述的一种用于油田二元复合驱产出污水除油剂的制备方法，其具体步骤为：
(1)将30～50份丙烯酰氧乙基二甲基胺与10～30份氯代烷(CnH2n+1Cln＝1～12)反应生成阳离子单体；
(2)将80～150份丙烯酰胺以及2～5份N,N’-亚甲基双丙烯酰胺混合，分3次加入300～500份去离子水中，边加入边搅拌，溶解完全后加入制备好的阳离子单体，然后分别加入0.5～1份过硫酸铵和0.5～1份亚硫酸钠溶液，恒温搅拌反应3h～5h后得到除油剂，恒温搅拌的温度为30℃～60℃。
5.根据权利要求3所述一种用于油田二元复合驱产出污水除油剂的制备方法，其特征在于，所述恒温搅拌的温度为45℃。
6.根据权利要求3或4所述一种用于油田二元复合驱产出污水除油剂的制备方法，其特征在于，所述恒温搅拌反应得到除油剂的时间为4h。
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