CN108704605B - 一种三元复合驱油采出水高分子吸附剂及其制备和使用方法 - Google Patents

一种三元复合驱油采出水高分子吸附剂及其制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种三元复合驱油采出水高分子吸附剂及其制备和使用方法。所述三元复合驱油采出水高分子吸附剂由以下组分组成：轻质碳酸钙，氯化钙，白云母，膨润土，硅酸钠和复合铝铁。该剂针对三元复合驱油采出水的特点，在强碱性条件下具有较强的去除高分子有机物的能力，可以大幅降低采出水的粘度，并且能有效的降低水中悬浮物，可达到回注水的标准要求。

Description

一种三元复合驱油采出水高分子吸附剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及一种用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂的合成方法，该剂针对三元复合驱油采出水的特点，在强碱性条件下具有较强的去除高分子有机物的能力，可以大幅降低采出水的粘度，并且能有效的降低水中悬浮物，可达到回注水的标准要求。
背景技术
目前我国大部分油田都已经进入石油开采的中期和后期，采出的原油含水率已达70％-80％，有的油田甚至高达90％，随着油田原油含水率的逐年增加，伴生的油田采出水量也不断增加。三元复合驱采油技术是目前国内三次采油技术中典型驱油技术。它是利用碱-表面活性剂-聚合物组成的“三元”组分为驱替剂注入油层，利用“三元”各组分性质提高驱替液粘度，同时降低油水界面张力，提高原油采收率，有关研究表明，三元复合驱可明显地提高采收率，具有广阔的应用前景。
由于三元复合驱采出污水水质复杂，含有大量残留的碱、表面活性剂以及聚合物(如聚丙烯酰胺PAM)，导致污水的粘度变大，污水油珠粒径变小，造成污水乳化严重，增加了采出液破乳和净化的难度。油田采出水经过处理后主要用于回注，其主要处理指标是含油量和悬浮物，如若处理不当，未能达到回注标准，在回注过程中会结垢堵塞地层、腐蚀管道，还会加快微生物繁殖，对油层造成伤害，降低石油的采出率。同时，油田现在普遍采用的“二级沉降+二级过滤”的处理方式已经不能满足环保要求，出现了设备处理能力降低、沉降时间过长、出水水质不合格等问题。外排则会造成更大的环境污染。
目前常采用的都是常规方法，即先将水中pH调节到中性，然后在加入常规絮凝剂，进行沉降过滤，此方法的缺点是调节pH时用酸量太大，常规药剂不能完全处理等，导致最终出水不达标，并且常规水处理方法所用药剂量大，成本高，不符合现场要求。因此需要一种能在碱性条件反应的药剂使现场迫切需要的。
本发明涉及一种用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂的合成方法，该剂针对三元复合驱油采出水的特点，在强碱性条件下具有较强的去除高分子有机物的能力，可以大幅降低采出水的粘度，并且能有效的降低水中悬浮物，可达到回注水的标准要求。
发明内容
本发明的目的在于：提供的吸附剂，该剂针对三元复合驱油采出水的特点，在强碱性条件下具有较强的去除高分子有机物的能力，可以大幅降低采出水的粘度，并且能有效的降低水中悬浮物，可达到回注水的标准要求。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供一种用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，其由以下组分组成：轻质碳酸钙，氯化钙，白云母，膨润土，硅酸钠和复合铝铁。
优选地，本发明的用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，其由以下重量份数的组分组成：15-45份轻质碳酸钙，1-7份氯化钙，8-24份白云母，15-45份膨润土，3-12份硅酸钠，8-24份复合铝铁。
优选地，本发明的一种用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，其由以下重量份数的组分组成：20-40份轻质碳酸钙，2-5份氯化钙，10-20份白云母，20-40份膨润土，5-10份硅酸钠，10-20份复合铝铁。
优选地，本发明的一种用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，其由以下重量份数的组分组成：20份轻质碳酸钙，2份氯化钙，25份白云母，30份膨润土，5份硅酸钠，8份复合铝铁
优选地，本发明的一种用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，其由以下重量份数的组分组成：30份轻质碳酸钙，4份氯化钙，15份白云母，30份膨润土，10份硅酸钠，11份复合铝铁。
优选地，本发明的一种用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，其由以下重量份数的组分组成：35份轻质碳酸钙，5份氯化钙，20份白云母，40份膨润土，10份硅酸钠，20份复合铝铁。
本发明的用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂的制备方法为：将各组分物理混合均匀即得。
优选地，本发明的用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂的制备方法为：
步骤1)先将膨润土加水，在搅拌下，然后加入氯化钙，搅拌均匀；
步骤2)静置后将溶液在放入到搅拌器中搅拌，同时加入硅酸钠，混合均匀后将溶液过滤，过滤得到的固体进行烘干粉碎，过筛；
步骤3)将粉碎好的固体和轻质碳酸钙、白云母、复合铝铁进行固体混合即得。
本发明的用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂的制备方法，步骤1)中膨润土加水后，所得水溶液的浓度为40％-55％。
本发明的用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂的制备方法，步骤3)中所述固体粉碎过100-200目筛。
本发明的用于三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂的使用方法，将所述高分子吸附剂直接投放到三元复合驱油采出水中，吸附剂的用量为：800-2000ppm。
本发明的吸附剂，合成所需的药剂轻质碳酸钙，氯化钙，白云母，膨润土，硅酸钠，复合铝铁均为市售产品。
本发明的吸附剂，其性能参数为：外观：灰白色固体；含水率≤5％。
本发明的吸附剂，该剂针对三元复合驱油采出水的特点，在强碱性条件下具有较强的去除高分子有机物的能力，可以大幅降低采出水的粘度，并且能有效的降低水中悬浮物，可达到回注水的标准要求。
本产品具有如下优点：
本发明吸附剂具有配方简单,制备工艺和使用方法简便，成本低廉，见效快等特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明产品作进一步的说明。
采出水样：取自辽河油田三元复合驱油采出水，因水样中含有大量的高分子有机物及杂质而呈现为黄色粘稠状液体，并且水样是强碱水样。
表1水质理化指标
项目 结果
外观 黄色不透明粘稠液体
pH 13.4
SS(活性污泥浓度)，mg/L 700
相对粘度，mm<sup>2</sup>/s 3.60
实施例1
三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，原料以重量份数配制：20份轻质碳酸钙，2份氯化钙，25份白云母，30份膨润土，5份硅酸钠，8份复合铝铁。
制备方法(1-1)：将上述原料进行物理混合，得试样1-1。
制备方法(1-2)：先将膨润土加水在高速搅拌下溶解成40％的水溶液，搅拌时间为0.5h，然后加入氯化钙进行改性，搅拌时间为0.5h，改性完成后静置12h，后将溶液在放入到高速搅拌器中进行搅拌，同时加入硅酸钠，搅拌时间为0.5h，最后将溶液过滤，固体进行烘干粉碎，粒度为100-200目之间；将粉碎好的固体和轻质碳酸钙、白云母、复合铝铁进行固体混合即可，混合均匀后即得试样1-2。
采出水样分别加入试样1-1和试样1-2进行处理，吸附剂的用量为：800ppm。
处理后的结果如下表2。
表2
Figure BDA0001689785020000031
Figure BDA0001689785020000041
从上表数据可知：本发明吸附剂具有很好的降粘作用和去除悬浮物的作用，达到标准要求。
实施例2
三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，原料以重量份数配制：30份轻质碳酸钙，4份氯化钙，15份白云母，30份膨润土，10份硅酸钠，11份复合铝铁。
制备方法(2-1)：将上述原料进行物理混合，得试样2-1。
制备方法(2-2)：先将膨润土加水在高速搅拌下溶解成50％的水溶液，搅拌时间为0.5h，然后加入氯化钙进行改性，搅拌时间为0.5h，改性完成后静置12h，后将溶液在放入到高速搅拌器中进行搅拌，同时加入硅酸钠，搅拌时间为0.5h，最后将溶液过滤，固体进行烘干粉碎，粒度为100-200目之间；将粉碎好的固体和轻质碳酸钙、白云母、复合铝铁进行固体混合即可，混合均匀后即为试样2-2。
采出水样加入试样2-1和试样2-2进行处理，吸附剂的用量为：1200ppm。
处理后的结果如下表3。
表3
检测项目 PH SS，mg/L 相对粘度，mm<sup>2</sup>/s
试样2-1检测结果 13.2 8 1.72
试样2-2检测结果 13.2 6 1.48
从上表数据可知：本发明吸附剂具有很好的降粘作用和去除悬浮物的作用，达到标准要求。
实施例3
三元复合驱油采出水处理的高分子吸附剂，原料以重量份数配制：35份轻质碳酸钙，5份氯化钙，20份白云母，40份膨润土，10份硅酸钠，20份复合铝铁。
制备方法(3-1)：将上述原料进行物理混合，得试样3-1。
制备方法(3-2)：先将膨润土加水在高速搅拌下溶解成55％的水溶液，搅拌时间为0.5h，然后加入氯化钙进行改性，搅拌时间为0.5h，改性完成后静置12h，后将溶液在放入到高速搅拌器中进行搅拌，同时加入硅酸钠，搅拌时间为0.5h，最后将溶液过滤，固体进行烘干粉碎，粒度为100-200目之间；将粉碎好的固体和轻质碳酸钙、白云母、复合铝铁进行固体混合即可，混合均匀后即为试样3-2。
采出水样加入试样3-1和试样3-2进行处理，吸附剂的用量为：1500ppm。
处理后的结果如下表4。
表4
检测项目 pH SS，mg/L 相对粘度，mm<sup>2</sup>/s
试样3-1检测结果 13.2 7 1.58
试样3-2检测结果 13.3 4 1.38
从上表数据可知：本发明吸附剂具有很好的降粘作用和去除悬浮物的作用，达到标准要求。
对比例1
原料以重量份数配制：20份轻质碳酸钙，25份白云母，8份复合铝铁。
制备：将轻质碳酸钙、白云母、复合铝铁进行混合，即为测试组合物。
采出水样加入对比例1的组合物，吸附剂的用量为：800ppm。
处理后的结果如下表5。
表5
检测项目 pH SS，mg/L 相对粘度，mm<sup>2</sup>/s
检测结果 13.2 72 2.94
对比例2
原料以重量份数配制：5份氯化钙，40份膨润土，10份硅酸钠。
制备：先将膨润土加水在高速搅拌下溶解成55％的水溶液，搅拌时间为0.5h，然后加入氯化钙进行改性，搅拌时间为0.5h，改性完成后静置12h，后将溶液在放入到高速搅拌器中进行搅拌，同时加入硅酸钠，搅拌时间为0.5h，最后将溶液过滤，固体进行烘干粉碎，粒度为100-200目之间，得测试组合物。
采出水样加入对比例2的测试组合物，吸附剂的用量为：1500ppm。
处理后的结果如下表6。
表6
检测项目 pH SS，mg/L 相对粘度，mm<sup>2</sup>/s
检测结果 13.2 66 2.88
通过对比例可以看出：本发明的高分子吸附剂的组分均为必要组分，组分的省略导致了技术效果的明显降低。

Claims (10)

1.一种三元复合驱油采出水高分子吸附剂，其特征在于，由以下组分组成：轻质碳酸钙，氯化钙，白云母，膨润土，硅酸钠和复合铝铁。
2.如权利要求1所述的三元复合驱油采出水高分子吸附剂，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：15-45份轻质碳酸钙，1-7份氯化钙，8-24份白云母，15-45份膨润土，3-12份硅酸钠，8-24份复合铝铁。
3.如权利要求1所述的三元复合驱油采出水高分子吸附剂，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：20-40份轻质碳酸钙，2-5份氯化钙，10-20份白云母，20-40份膨润土，5-10份硅酸钠，10-20份复合铝铁。
4.如权利要求1所述的三元复合驱油采出水高分子吸附剂，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：20份轻质碳酸钙，2份氯化钙，25份白云母，30份膨润土，5份硅酸钠，8份复合铝铁。
5.如权利要求1所述的三元复合驱油采出水高分子吸附剂，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：30份轻质碳酸钙，4份氯化钙，15份白云母，30份膨润土，10份硅酸钠，11份复合铝铁。
6.如权利要求1所述的三元复合驱油采出水高分子吸附剂，其特征在于，由以下重量份数的组分组成：35份轻质碳酸钙，5份氯化钙，20份白云母，40份膨润土，10份硅酸钠，20份复合铝铁。
7.权利要求1-6任意之一所述的三元复合驱油采出水高分子吸附剂的制备方法：其特征在于，将各组分物理混合均匀即得。
8.权利要求1-6任意之一所述的三元复合驱油采出水高分子吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤1）先将膨润土加水，在搅拌下，然后加入氯化钙，搅拌均匀；
步骤2）静置后将溶液再放入到搅拌器中搅拌，同时加入硅酸钠，混合均匀后将溶液过滤，过滤得到的固体进行烘干粉碎，过筛；
步骤3）将粉碎好的固体和轻质碳酸钙、白云母、复合铝铁进行固体混合即得。
9.权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中膨润土加水后，所得水溶液的浓度为40%-55%；步骤2）中所述固体粉碎过100-200目筛。
10.权利要求1-6任意之一所述的三元复合驱油采出水高分子吸附剂的的使用方法，其特征在于，将所述高分子吸附剂直接投放到三元复合驱油采出水中，吸附剂的用量为：800-2000ppm。
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