CN105084687B - 一种含聚油泥的化学综合处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含聚油泥的化学综合处理方法。它包括如下步骤：1)在含聚油泥中加入解构剂、反絮凝剂和洗油剂，混合、解构反应，使油泥解构，并使油和泥分离；2)将步骤1)处理后的体系中加入净水剂，静置，使油和水分离。它或者采用如下步骤：1)在含聚油泥中加入解构剂和反絮凝剂，进行所述解构反应，得到解构的油泥；2)将所述解构的油泥中加入洗油剂，洗油，使油和泥分离；3)向步骤2)处理后的体系中加入净水剂，静置，使油和水分离。本发明对含聚油泥处理能使含聚油泥中的絮凝结构破坏，消解含聚油泥，并实现油的高效回收，适用于海上平台含聚油泥处理与其中油份的回收利用。

Description

一种含聚油泥的化学综合处理方法

技术领域

本发明涉及一种含聚油泥的化学综合处理方法，属于含聚油泥处理与原油回收技术领域。

背景技术

聚合物驱提高采收率技术已经成为油田增储上产的重要技术之一。但是，与水驱相比，采出液中残留聚合物使油水界面膜强度增大，采出液处理难度大幅增加。特别是含聚污水，处理后会产生粘性含聚油泥，对地面处理流程产生一定影响。陆地油田通常采用压滤或离心的方式对油泥脱水，然后干化。但是设备重、体积庞大，处理时间长，因此，陆地油田油泥处理的方法不适应于海上平台，迫切需要研制适合于海上平台的含聚油泥处理及利用新技术，确保聚驱采出液的全面处理和平台生产的正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种含聚油泥的化学综合处理方法，本发明对含聚油泥处理能使含聚油泥中的絮凝结构破坏，消解含聚油泥，并实现油的高效回收，适用于海上平台含聚油泥处理与其中油份的回收利用。

本发明提供的对含聚油泥处理并回收含聚油泥中油份的方法，包括如下步骤：

1)在含聚油泥中加入解构剂、反絮凝剂和洗油剂，混合、解构反应，使油泥解构，并使油和泥分离；

2)在步骤1)处理后的体系中加入净水剂，静置，使油和水分离，即可将所述含聚油泥中油份分离出来。

本发明提供的另一种对含聚油泥处理并回收含聚油泥中油份的方法，包括如下步骤：1)在含聚油泥中加入解构剂和反絮凝剂，进行所述解构反应，得到解构的油泥；

2)将所述解构的油泥中加入洗油剂，洗油，使油和泥分离；

3)向步骤2)处理后的体系中加入净水剂，静置，使油和水分离，即可将所述含聚油泥中油份分离出来。

上述的两种方法中，所述解构剂为过硫酸盐-醋酸亚铁或过硫酸盐-有机胺、高铁酸钠、高铁酸钾、过氧化钙、过硼酸钠和类Fenton试剂中至少一种；

所述反絮凝剂为枸橼酸钠、焦磷酸钠、酒石酸钠和乙二胺四乙酸二钠(简称 EDTA-2Na)中至少一种；

所述含聚油泥与所述解构剂和所述反絮凝剂的质量比可为200：1～10：0.1～1，具体可为200：5.5：0.3、200：4：0.15、200：3：0.2、200：4：0.32、200：4：0.15或 200：3～5.5：0.15～0.32。

上述的两种方法中，所述过硫酸盐-醋酸亚铁为过硫酸盐Ⅰ和醋酸亚铁组成的氧化-还原型解构剂，使用所述过硫酸盐Ⅰ与所述醋酸亚铁的质量比可为20～40：1，在使用时不预先混合，需要分别加入；

所述过硫酸盐-有机胺为过硫酸盐Ⅱ和有机胺组成的氧化-还原性解构剂，使用所述过硫酸盐Ⅱ和所述有机胺的质量比为20～40：1，在使用时不预先混合，需要分别加入；

所述过硫酸盐Ⅰ和所述过硫酸盐Ⅱ为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾，本发明中过硫酸盐中阴离子为过硫酸根，阳离子除了上述的种类，也可为本领域人员公知的其它的阳离子；

所述有机胺为分子量为400～1200的聚乙烯亚胺、二乙醇胺或三乙醇胺。

所述类Fenton试剂为H₂O₂与Mn²⁺、Co²⁺或Cu²⁺构成的氧化-还原体系。

上述的两种方法中，所述洗油剂为壬基十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠和石油羧酸钠中至少一种；

所述净水剂为有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚；

所述含聚油泥与所述洗油剂和所述净水剂的质量比为200：0.15～0.3：0.015～0.05，具体可为200：0.2：0.03、200：0.16：0.025、200：0.3：0.03、200：0.2：0.05或200：0.15：0.017。

本发明中，所述有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚的制备方法包括如下步骤：将甲基氢硅油(聚合度为5～13，含Si-H键0.1-1.5％)与烯丙基封端聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚(所述聚氧乙烯与所述聚氧丙烯的嵌段摩尔比为1：2～4)进行硅氢加成反应(反应温度70～110℃，karsted催化剂催化)，即得到所述有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚。

上述的两种方法中，所述解构反应的温度可为20～90℃，具体可为80℃、60 ℃、55℃、55～80℃或40～80℃；

所述解构反应的时间可为1～12h，具体可为5h、7h、8h、5～8h或3.5～9h。

上述的另一种方法中，步骤2)中，所述洗油的温度可为20～90℃；

所述洗油的时间可为1～4h。

上述的两种方法中，所述静置的温度可为20～90℃，具体可为65℃、60℃、 55℃或55～65℃；

所述静置的时间可为1～4h，具体可为1h、40min、30min、30min～1h或1.5～2.5 h。

本发明应用在海上平台的含聚油泥的处理中，以对海上平台的含聚油泥中油、水和泥分离，以回收利用聚油泥中油份。

本发明中，所述含聚油泥中同时加入解构剂、反絮凝剂和洗油剂，搅拌混合，所述含聚油泥在发生解构反应的同时发生洗油的物理过程，洗油物理过程的发生使得所述含聚油泥的渗透性更好，有利于解构剂和反絮凝剂渗透到所述含聚有油泥中，使所述含聚油泥解构效果更好，两个过程起到协同的作用，然后再油水分离；

所述含聚油泥中先加入解构剂和反絮凝剂，使所述含聚油泥中粘性油泥絮体解构，再加入洗油剂进行洗油的物理过程，在依次进行的两个过程中，能使所述含聚油泥充分的油泥分离，然后再油水分离。

本发明具有以下优点：

本发明处理含聚油泥，对其中聚合物降解，使油与水和泥的混合物分离，以实现油份的高效回收。本发明不需复杂处理设备、可以实现含聚油泥现场就地处理，处理后泥水可以用于调驱，解决油泥处置-利用的难题。本发明能适用于海上平台中含聚油泥中油份的分离。

附图说明

图1为本发明中含聚油泥分离前和分离后分层的图片；其中图1a)为分离前的图片，图1b)为分离后油、泥和水分层的图片，图1c)为分离出油层的图片。

图2为本发明中含聚油泥分离前和分离后各组分的图片；其中图2a)为分离前的图片，图2b)为分离出的油层的图片，图2c)为分离出水层的图片，图2d)为分离出泥层的图片。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中，含聚油泥的含油率、含水率和总固含量是按照下述方法计算得到的：

1)含油率的测定：根据SY/T5329-2012方法，取一定量的含聚油泥样于烧杯中，用石油醚多次洗涤，直至所洗石油醚颜色澄清后、定容，测定其吸光度，再根据标准原油的标准曲线得到油的含量。

2)含水率测定：根据GB/T8929-2006方法，取一定量的含聚油泥样于烧瓶中，用二甲苯提取油泥中水，以计算含聚油泥的含水率。

3)固含量的测定：取一定量的含聚油泥样于表面皿中，用石油醚多次洗涤，洗涤至所洗石油醚颜色澄清，再用苯乙醇溶剂洗涤，然后真空加热干燥，称重即为固含量。

下述实施例中，含聚油泥化学综合处理后的油层含水率、水层含油率、及原油回收率是按照下述方法计算得到的：

1)油层含水率的测定：取一定量的回收原油，根据GB/T 8929-2006原油水含量的测定-蒸馏法进行，来测定油层含水率。

2)原油回收率：测定油泥综合处理后所得的回收油质量；再根据含聚油泥基础数据中已测定的样品含油率，计算出油泥反应之后应该回收原油的理论质量M_总，即可计算得到处理样品的原油回收率，如式Ⅰ所示。

原油回收率(％)＝回收油质量÷油泥中原油总质量M_总 式Ⅰ

式Ⅰ中，油泥中原油总质量M_总＝含聚油泥总质量×样品含油率

3)分离后水层含油：油水分离后，根据标准SY/T 0530-2011(油田采出水中含油量测定方法-分光光度法)确定水层含油。

下述实施例中处理的含聚油泥样品，其组成如下：

含油率58.3wt％、含水率24.1wt％、固含量17.6wt％，其中固相主要为有机物。

实施例1、含聚油泥中分离原油的方法

1、称取150ml水、0.2g石油磺酸钠(石油磺酸钠所用馏分油平均分子量范围 280～400)、0.1g焦磷酸钠和0.2g EDTA-2Na加入 烧杯中200g含聚油泥样品(如图1 a所示)中，然后将盛有含聚油泥的烧杯置于恒温水浴锅内升温至80℃，搅拌。同时称取3g高铁酸钠，2.5g过硫酸铵-三乙醇胺(过硫酸铵和三乙醇胺按照质量比 20～40：1分别投加)，加于80ml水中，搅拌均匀，然后将其10min内加入上述烧瓶中，在80℃条件，搅拌反应7h。

2、将步骤1处理的样品体系取出，倒入沉降烧杯中，加入0.03g有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚破乳剂(通过甲基氢硅油(聚合度为10，含Si-H键1.1wt％) 与烯丙基封端聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚发生硅氢加成反应制备得到，其中聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段摩尔比为1:2.5，反应温度100℃，karsted催化剂催化。)，搅拌均匀后，于65℃静置1h。

3、静止后，油泥水显著分层：上层为黑色油层、中间层为水层、下层为污泥层。如图1b)所示，将上层回收即得到含聚油泥中油份。

如图1c)所示，本发明处理含聚油泥后，油份的总质量为124.1g，其中固含量为5％、含水率为7％，故回收油的质量为109.6g，油回收率＝109.6÷(200×58.3％) ×100％＝94％。

实施例2、含聚油泥中分离原油的方法

1、称取200g含聚油泥样品，0.16g壬基十二烷基苯磺酸钠于三口烧瓶中，加入150ml水，将其置于恒温水浴锅内升温至60℃。同时称取3g类Fenton试剂(H₂O₂ (30％水溶液)与醋酸锰按质量比40:1投加使用)，1g过硫酸钠-醋酸亚铁氧化还原药剂体系(过硫酸铵-三乙醇胺(过硫酸铵和三乙醇胺按照质量比20～40：1分别投加) 0.15g酒石酸钠于80ml水中，搅拌均匀，然后将上述混合物30min内加入盛有含聚油泥的烧瓶中，在60℃搅拌反应5h。

2、将步骤1)中60℃下反应5h的上述样品取出，倒入沉降烧杯中，加入0.025 g有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚(通过甲基氢硅油(聚合度为13，含Si-H 键1wt％)与烯丙基封端聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚发生硅氢加成反应制备得到，其中聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段摩尔比为1:2.5，反应温度110℃，karsted催化剂催化。)，搅拌均匀后，于65℃静置1h。

3、静止后，油泥水显著分层：上层为黑色油层、中间层为水层、下层为污泥层。分离后的各层如图2所示，将上层回收即得到含聚油泥中油份。

本发明处理含聚油泥后，油份的总质量为125.4g，其中固含量为8％、含水率为10％，故回收油的质量为103.8g，油回收率＝103.8÷(200×58.3％)×100％＝89％。

实施例3、含聚油泥中分离原油的方法

1、称取200g含聚油泥样品于三口烧瓶中，加入150ml水，将其置于恒温水浴锅内升温至40℃。称取2g过硼酸钠，1g过氧化钙，0.2g焦磷酸钠，0.3g石油磺酸钠，0.1g二甲苯于50g水中，搅拌均匀，然后将上述混合物10min内加入盛有含聚油泥的烧瓶中，浸泡反应2h，然后升温至55℃反应7h。

2、将步骤1中55℃下反应7h的上述样品取出，倒入沉降烧杯中，加入0.03g 有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚破乳剂(通过甲基氢硅油(聚合度为7，含Si-H 键0.8％)与烯丙基封端聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚发生硅氢加成反应制备得到，其中聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段摩尔比为1:3.5，反应温度70℃，karsted催化剂催化。)，搅拌均匀后，于55℃静置1h。

3、静止后，油泥水显著分层：上层为黑色油层、中间层为水层、下层为污泥层，将上层回收即得到含聚油泥中油份。

本发明处理含聚油泥后，分离出的油份总质量为125.7g，其中固含量为7.2％、含水率为8％，故回收油的质量为107.3g，油回收率＝107.3÷(200×58.3％)× 100％＝92％。

实施例4、含聚油泥中分离原油的方法

1、称取200g含聚油泥样品于三口烧瓶中，加入150ml水，0.1g石油磺酸钠、0.1g石油羧酸钠(石油磺酸钠和石油羧酸钠所用馏分油平均分子量范围280～400)，将其置于恒温水浴锅内升温至60℃。称取2g过硼酸钠，2g过硫酸钠-醋酸亚铁(按质量比70:1分别投加入反应体系中)，0.22g焦磷酸钠，0.1g枸橼酸钠，搅拌均匀，然后将上述混合物10min内加入盛有含聚油泥的烧瓶中，60℃搅拌反应8h。

2、将步骤1中60℃下反应8h的上述样品取出，倒入沉降烧杯中，加入0.05g 有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚破乳剂(通过甲基氢硅油(聚合度为7，含Si-H 键0.8％)与烯丙基封端聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚发生硅氢加成反应制备得到，其中聚氧乙烯与聚氧丙烯的嵌段摩尔比为1:4，反应温度70℃，karsted催化剂催化。)，搅拌均匀后，于65℃静置40min。

3、静止后，油泥水显著分层：上层为黑色油层、中间层为水层、下层为污泥层，将上层回收即得到含聚油泥中油份。

本发明处理含聚油泥后，分离出的油份总质量为123.1g，其中固含量为6.3％、含水率为5％，故回收油的质量为109.6g，油回收率＝109.6÷(200×58.3％)× 100％＝94％。

实施例5、含聚油泥中分离原油的方法

1、称取200g含聚油泥样品于三口烧瓶中，加入150ml水，将其置于恒温水浴锅内升温至80℃。称取4g高铁酸钾，1g焦磷酸钠，0.05g石油磺酸钠、0.1g渣油磺酸钠于50ml水中，搅拌均匀，然后将上述混合试剂10min内加入盛有含聚油泥的烧瓶中，80℃搅拌反应5h。

2、将步骤1中80℃下反应5h的上述样品取出，倒入沉降烧杯中，加入0.017g 有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚破乳剂(通过甲基氢硅油(聚合度为10，含 Si-H键0.5％)与烯丙基封端聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚发生硅氢加成反应制备得到，其中聚氧乙烯与所述聚氧丙烯的嵌段摩尔比为1:4，反应温度70℃，karsted催化剂催化)，搅拌均匀后，于60℃静置30min。

3、静止后，油泥水显著分层：上层为黑色油层、中间层为水层、下层为污泥层，将上层回收即得到含聚油泥中油份。

本发明处理含聚油泥后，分离出的油份的总质量为118.5g，其中固含量为9％、含水率为7％，故分离出的油的质量为100.3g，油回收率＝100.3÷(200×58.3％)× 100％＝86％。

Claims (7)

1.一种对含聚油泥处理并回收含聚油泥中油份的方法，包括如下步骤：1)在含聚油泥中加入解构剂、反絮凝剂和洗油剂，混合、解构反应，使油泥解构，并使油和泥分离；

所述洗油剂为壬基十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠和石油羧酸钠中至少一种；

所述解构剂为过硫酸盐-醋酸亚铁或过硫酸盐-有机胺、高铁酸钠、高铁酸钾、过氧化钙、过硼酸钠和类Fenton试剂中至少一种；

所述反絮凝剂为枸橼酸钠、焦磷酸钠、酒石酸钠和乙二胺四乙酸二钠中至少一种；

所述解构反应的温度为20～90℃；

所述解构反应的时间为1～12h；

2)将步骤1)处理后的体系中加入净水剂，静置，使油和水分离，即可将所述含聚油泥中油份分离出来；

所述净水剂为有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚。

2.一种对含聚油泥处理并回收含聚油泥中油份的方法，包括如下步骤：1)在含聚油泥中加入解构剂和反絮凝剂，进行解构反应，得到解构的油泥；

所述解构剂为过硫酸盐-醋酸亚铁或过硫酸盐-有机胺、高铁酸钠、高铁酸钾、过氧化钙、过硼酸钠和类Fenton试剂中至少一种；

所述反絮凝剂为枸橼酸钠、焦磷酸钠、酒石酸钠和乙二胺四乙酸二钠中至少一种；

所述解构反应的温度为20～90℃；

所述解构反应的时间为1～12h；

2)将所述解构的油泥中加入洗油剂，洗油，使油和泥分离；

所述洗油剂为壬基十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠和石油羧酸钠中至少一种；

所述洗油的温度为20～90℃；

所述洗油的时间为1～4h；

3)向步骤2)处理后的体系中加入净水剂，静置，使油和水分离，即可将所述含聚油泥中油份分离出来；

所述净水剂为有机硅氧烷改性聚氧乙烯-聚氧丙烯基醚。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述含聚油泥与所述解构剂和所述反絮凝剂的质量比为200：1～10：0.1～1。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述过硫酸盐-醋酸亚铁为过硫酸盐Ⅰ与醋酸亚铁组成的氧化-还原型解构剂，所述过硫酸盐Ⅰ与所述醋酸亚铁的质量比为20～40：1；

所述过硫酸盐-有机胺为过硫酸盐Ⅱ和有机胺组成的氧化-还原型解构剂，所述过硫酸盐Ⅱ和所述有机胺的质量比为20～40：1；

所述过硫酸盐Ⅰ和所述过硫酸盐Ⅱ为过硫酸胺、过硫酸钠或过硫酸钾；

所述有机胺为分子量为400～1200聚乙烯亚胺、二乙醇胺或三乙醇胺；

所述类Fenton试剂为H₂O₂与Mn²⁺、Co²⁺或Cu²⁺构成的氧化-还原体系。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述含聚油泥与所述洗油剂和所述净水剂的质量比为200：0.15～0.3：0.015～0.05。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述静置的温度为20～90℃；

所述静置的时间为1～4h。

7.权利要求1-6中任一项所述的方法在海上平台的含聚油泥中油、水和泥分离中的应用。