一種含聚污水的化學(xué)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含聚污水的化學(xué)處理方法，屬于石油領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為一種有效的提高采收率技術(shù)，聚合物驅(qū)在各大油田得到了推廣應(yīng)用。驅(qū)油聚 合物注入地下經(jīng)剪切、水解后隨油水一同產(chǎn)出，產(chǎn)生了大量的含聚污水。污水中陰離子聚合 物的存在一方面增加了污水的粘度，油滴聚并困難，難以沉降去除，導(dǎo)致含油量和懸浮物含 量很高；另一方面聚合物吸附在油水界面，使得油水界面膜強(qiáng)度和界面電荷增強(qiáng)，油水乳化 程度高，油水界面難以破壞，造成油水分離困難。
[0003] 為解決含聚污水處理后回注及外排水質(zhì)達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，基于油田在用工藝流程設(shè) 備，配合使用高效清水劑（或稱(chēng)絮凝劑）是比較切實(shí)可行的方法。國(guó)內(nèi)外報(bào)道的含聚污水用 清水劑種類(lèi)很多，從藥劑的組成上分類(lèi)主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是單一組分清水劑，即只有一種 類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的組分。另一類(lèi)是復(fù)配型清水劑，即包含兩種或兩種以上不同結(jié)構(gòu)的組分。上 述兩類(lèi)清水劑不管是單一藥劑還是復(fù)配之后得到的綜合藥劑，加藥方式均為一次性加入到 采出液中實(shí)現(xiàn)油水的分離，只是在流程中的加藥點(diǎn)略有不同。由于聚合物驅(qū)采出污水含油 量高、乳化油珠粒徑小，且懸浮固體顆粒含量高，一次性加藥的方式導(dǎo)致清水劑的消耗量很 大，藥劑的效果無(wú)法得到充分體現(xiàn)。特別是對(duì)于復(fù)配型清水劑，各組分的作用機(jī)理和處理對(duì) 象有所不同，一次性加藥方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)各組分的機(jī)理互補(bǔ)和效果協(xié)同。因此，針對(duì)組分復(fù)雜 的含聚污水，藥劑的加藥方式和藥劑選取的機(jī)理組合方式也至關(guān)重要，目前尚無(wú)針對(duì)此方 面的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種含聚污水化學(xué)處理方法，本發(fā)明利用具有不同作用機(jī)理 的清水劑，根據(jù)各自的功能特點(diǎn)和污水含油量的高低，分階段適時(shí)加入，改變以往一次性加 入的加藥方式，實(shí)現(xiàn)不同藥劑的分級(jí)加入、組合處理，充分發(fā)揮每一種清水劑的效果，在起 到除油和凈水效果的同時(shí)，大幅度降低藥劑消耗量，節(jié)約藥劑成本。
[0005] 本發(fā)明所提供的含聚污水的化學(xué)處理方法，包括如下步驟：
[0006] 1)向含聚污水中加入陽(yáng)離子型清水劑，并混合均勻；
[0007] 2)向步驟1)處理后的污水中加入非離子型清水劑，并混合均勻；
[0008] 3)向步驟2)處理后的污水中加入弱陽(yáng)離子型清水劑，并混合均勾，即實(shí)現(xiàn)對(duì)所述 含聚污水的凈化。
[0009] 上述的化學(xué)處理方法中，步驟1)中，在人工搖晃或機(jī)械振蕩的條件下混合均勻， 所述人工搖晃或機(jī)械振蕩的時(shí)間可為30s~2min，如30s或lmin;
[0010] 步驟2)中，在人工搖晃或機(jī)械振蕩的條件下混合均勻，所述人工搖晃或機(jī)械振蕩 的時(shí)間可為30s~2min，如30s或lmin;
[0011] 步驟3)中，在人工搖晃或機(jī)械振蕩的條件下混合均勻，所述人工搖晃或機(jī)械振蕩 的時(shí)間可為30s~lmin，如30s或lmin;
[0012] 步驟1)、步驟2)和步驟3)均可在40°C~80°C的條件下進(jìn)行，如在65°C的條件下 進(jìn)行。
[0013] 上述的化學(xué)處理方法中，步驟1)中，所述陽(yáng)離子型清水劑為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、 陽(yáng)離子聚二甲基二烯丙基氯化銨和陽(yáng)離子聚（丙烯酰胺基-丙烯酰氧乙基）三甲基氯化銨 中至少一種；
[0014] 所述陽(yáng)離子型清水劑用于除去大部分的分散油、乳化油和懸浮物；
[0015] 所述陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的數(shù)均分子量可為600萬(wàn)~1000萬(wàn)，具體可為800萬(wàn)，陽(yáng) 離子度可為30 %~40 %，具體可為30 % ;
[0016] 所述聚二甲基二烯丙基氯化銨的數(shù)均分子量可為30萬(wàn)~60萬(wàn)，具體可為60萬(wàn)， 陽(yáng)離子度可為30%~40%，具體可為30% ;
[0017] 所述聚（丙烯酰胺基-丙烯酰氧乙基）三甲基氯化銨的數(shù)均分子量可為600萬(wàn)~ 800萬(wàn)，具體可為600萬(wàn)，陽(yáng)離子度可為30%~40%，具體可為35%。
[0018] 上述的化學(xué)處理方法中，所述陽(yáng)離子型清水劑的使用量可為30mg/L~120mg/L所 述含聚污水，具體可為30mg/L~80mg/L所述含聚污水、30mg/L~50mg/L所述含聚污水、 30mg/L所述含聚污水、50mg/L所述含聚污水、80mg/L所述含聚污水或120mg/L所述含聚污 水。
[0019] 上述的化學(xué)處理方法中，步驟2)中，所述非離子型清水劑可為聚氧乙烯-聚氧丙 烯-聚氧乙烯嵌段聚醚和/或聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物；
[0020] 所述非離子型清水劑用于促使剩余的乳化油和穩(wěn)定懸浮顆粒發(fā)生聚并和聚集；
[0021] 所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚醚的數(shù)均分子量可為1萬(wàn)~10萬(wàn)，具 體可為1萬(wàn)；
[0022] 所述聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物的數(shù)均分子量可為1萬(wàn)~10萬(wàn)，具體可為10萬(wàn)。
[0023] 上述的化學(xué)處理方法中，所述非離子型清水劑的使用量可為30mg/L~100mg/L所 述含聚污水，具體可為30mg/L~80mg/L所述含聚污水、30mg/L~70mg/L所述含聚污水、 30mg/L~50mg/L所述含聚污水、30mg/L所述含聚污水、50mg/L所述含聚污水、70mg/L所述 含聚污水或80mg/L所述含聚污水。
[0024] 上述的化學(xué)處理方法中，步驟3)中，所述弱陽(yáng)離子型清水劑可為弱陽(yáng)離子聚丙烯 酰胺、弱陽(yáng)離子聚二甲基二烯丙基氯化銨和弱陽(yáng)離子聚（丙烯酰胺基-丙烯酰氧乙基）三 甲基氯化銨中至少一種；
[0025] 所述弱陽(yáng)離子型清水劑用于進(jìn)一步除去剩余的乳化油和懸浮顆粒，實(shí)現(xiàn)凈水、除 油和除懸；
[0026] 所述弱陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的數(shù)均分子量可為300萬(wàn)~600萬(wàn)，具體可為300萬(wàn)，陽(yáng) 離子度可為15 %~25 %，具體可為20% ;
[0027] 所述弱陽(yáng)離子聚二甲基二烯丙基氯化銨的數(shù)均分子量可為20萬(wàn)~30萬(wàn)，具體可 為30萬(wàn)，陽(yáng)離子度可為15%~25%，具體可為15% ;
[0028] 所述弱陽(yáng)離子聚（丙烯酰胺基-丙烯酰氧乙基）三甲基氯化銨的數(shù)均分子量可為 100萬(wàn)~300萬(wàn)，具體可為100萬(wàn)，陽(yáng)離子度可為15%~25%，具體可為25%。
[0029] 上述的化學(xué)處理方法中，所述弱陽(yáng)離子型清水劑的使用量可為10mg/L~50mg/L 所述含聚污水，具體可為lOmg/L~30mg/L所述含聚污水、lOmg/L~20mg/L所述含聚污水、 10mg/L所述含聚污水、20mg/L所述含聚污水、30mg/L所述含聚污水或50mg/L所述含聚污 水。
[0030] 上述的化學(xué)處理方法中，所述陽(yáng)離子型清水劑、所述非離子型清水劑和所述弱陽(yáng) 離子型清水劑的總使用量可為120mg/L~200mg/L所述含聚污水，具體可為120mg/L~ 160mg/L所述含聚污水、120mg/L~140mg/L所述含聚污水、120mg/L所述含聚污水、140mg/ L所述含聚污水、160mg/L所述含聚污水或200mg/L所述含聚污水。
[0031] 上述的化學(xué)處理方法中，所述含聚污水的含油量可為500mg/L~4000mg/L，如 3000mg/L;含聚量為 30mg/L~450mg/L，如 180mg/L。
[0032] 上述的化學(xué)處理方法中，向所述含聚污水中加入所述陽(yáng)離子型清水劑之前，將所 述含聚污水置于40°C~80°C的水浴中保溫0. 5小時(shí)~2小時(shí)，如在65°C的水浴中保溫0. 5 小時(shí)。
[0033] 本發(fā)明提供的含聚污水的化學(xué)處理方法，通過(guò)組合利用不同類(lèi)型的清水劑，根據(jù) 藥劑自身的功能特點(diǎn)分三個(gè)階段加入，充分發(fā)揮藥劑的處理效果。在第一階段，針對(duì)污水含 油量和懸浮固體含量高的特點(diǎn)，加入陽(yáng)離子型清水劑，利用其對(duì)油滴雙電層的破壞和對(duì)固 體顆粒的強(qiáng)吸附作用，除去大部分的污油和懸浮物，污水含油量和固體懸浮物含量大幅降 低，為后續(xù)的進(jìn)一步處理奠定基礎(chǔ)。在第二階段，主要針對(duì)污水中殘留的難以除去的乳化油 和粒徑較小的懸浮物，加入非離子型清水劑，利用聚醚的表面活性來(lái)改變油水界面膜的性 質(zhì)，降低油水界面膜強(qiáng)度，促使油滴間、微粒間的有效聚并，從而失穩(wěn)形成較大油滴和顆粒。 在第三階段，針對(duì)上一階段形成的較大油滴和顆粒，加入弱陽(yáng)離子型清水劑，利用其吸附架 橋作用實(shí)現(xiàn)油滴和懸浮物的凝聚，形成較大絮體上浮，從而達(dá)到清水、除油和除懸的目的。
[0034] 本發(fā)明提供的"分級(jí)加入、組合處理"方法實(shí)現(xiàn)了清水劑功能特點(diǎn)和污水性質(zhì)的優(yōu) 化匹配，各級(jí)藥劑效果得到充分發(fā)揮、協(xié)同增效，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0035] (1)清水、除油效果優(yōu)于單用某一種藥劑和復(fù)配多種藥劑；
[0036] (2)藥劑使用量較單一藥劑或復(fù)配藥劑大幅降低；
[0037] (3)分階段加入避免了各藥劑間的相互干擾；
[0038] (4)不改變?cè)械奈鬯幚砹鞒?，與現(xiàn)場(chǎng)工藝的適應(yīng)性好。
【附圖說(shuō)明】
[0039] 圖1為實(shí)施例1~4和對(duì)比例1~4的含聚污水處理實(shí)驗(yàn)的效果照片。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。
[0041] 下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0042] 下述實(shí)施例中所用的含聚污水為注聚油田現(xiàn)場(chǎng)污水，產(chǎn)出聚合物濃度為180mg/ L左右，含油量約3000mg/L。污水含油量采用InfraCal CVH水中含油分析儀測(cè)定，參考企 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/HS2042-2008 ;濁度采用Model2100P便攜式型濁度儀測(cè)定，參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5523-2006。
[0043] 所用的陽(yáng)離子型清水劑包括三種：陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，數(shù)均分子量為800萬(wàn)，陽(yáng)離 子度為30%;聚二甲基二烯丙基氯化銨，數(shù)均分子量為60萬(wàn)，陽(yáng)離子度為30%;聚（丙烯酰 胺基-丙烯酰氧乙基）三甲基氯化銨，數(shù)均分子量為600萬(wàn)，陽(yáng)離子度為35%。
[0044] 所用的非離子型清水劑包括兩種：聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚醚，數(shù)均 分子量為1萬(wàn)左右；聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物，數(shù)均分子量為10萬(wàn)。