油田水处理用絮凝剂应用性能评价方法研究

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1、油田水处理用絮凝剂应用性能评价方法研究赵菊英（1）王欣（1）苏慧敏（1）陈晶（2）张汉沛（2）葛树生（2）何川（3）鲍永革（3）王月（4）周厚安（4）（1）石油工业标准化所（2）石油工业原油及石油产品质量监督检验中心（3）石油工业入井流体质量监督检验中心（4）西南油气田分公司天然气研究院摘要：本文通过大量的实验研究确定出了用高岭土悬浮液加絮凝剂前后的吸光度降低率来评定油田水处理用絮凝剂的应用性能评价方法和指标。该评价方法不仅与重量法具有较好的可比性，而且与传统方法相比测试步骤少、方法简便易行、测试速度极快、省时省力、灵敏度高、人为因素引入的误差小、结果重复性

2、好。主题词：水处理、絮凝剂、评价、方法一、概述石油工业是污水产生量较大的一个行业，污水的主要来源是原油开采过程中随着油气从地下采出的含油污水和石油炼制过程中产生的污水，其中石油生产中产生的污水占90％以上，据不完全统计中国石油天然气股份有限公司每年随原油采出污水6～7亿方，年处理率达到99％以上，这些污水绝大部分经处理回注地层，起到补充地下水亏空及驱油的作用，仅有少量污水不经处理回注地下非采油层或经处理达标后外排。石油工业污水处理过程大体经过投加药剂和机械过滤两个阶段，其中投加药剂是后一阶段的处理前提和基础，因此水处理药剂的质量与后期污水处理质量以及处理成本

3、密切相关。水处理用絮凝剂是去除油田污水系统中悬浮颗粒和油污的一类化学剂，目前油田水处理用的絮凝剂化学成分主要分为三大类，无机絮凝剂、有机助凝剂（单独使用时也叫絮凝剂）、复合型絮凝剂，有时也叫复配絮凝剂。常见的无机絮凝剂有聚合氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁等，有机絮凝剂有聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、淀粉、乙烯砒啶共聚盐……，复合型絮凝剂为有机与无机絮凝剂的复配物，有时是以A、B剂型出现的。虽然聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等有国家的产品质量标准，但在这类产品的成分上稍作改进后，如果不明确标出产品的化学成分，则很难对其产品的物理化学性质再进行测定。而这类产品的有些企业标准的技术

4、指标往往都只是一些不关痛痒的外观、密度、pH值之类的指标，即使测得这样的指标全部合格也不能保证这些产品在实际使用时有希望的絮凝效果。这类产品在化学成分上可能会有这样那样的差别，但分析其使用性能，无非都是为了达到絮凝水中的悬浮固相的目的，以使水质得到净化。为了对这一共性的要求有一个科学衡量指标，我们开展了对油田水处理用絮凝剂应用性能评价方法的研究。二、传统方法中存在的的问题1、SY/T5796-93《絮凝剂评定方法》[1]北京化工学院曾参照采用美国ASTM的标准起草了中华人民共和国石油天然气行业标准《絮凝剂评定方法》（SY/T5796-93），该方法是将絮凝剂

5、加入到悬浮液中后，通过观察絮团形成时间、絮团相对尺寸、沉降时间、和絮团沉积层外观，必要时取上清液进行悬浮固体含量的分析等来对絮凝剂进行评价。该方法存在如下问题：1）该评定方法缺少被测试产品的加量及用于判定产品优劣的技术指标；2）该评定方法中大多数技术参数是定性或半定量的，表述产品的絮凝效果不够直接，而且受人为因素影响较大。2、SY/T5763-1995《絮凝剂JX-II》[2]该产品标准用测定加入絮凝剂前后，实验液的上清液中悬浮固体含量的变化来表征絮凝剂的使用效果，传统上称该方法为重量法。该方法原引自SY/T5329-94《碎屑岩油藏注入水水质推荐指标及分析

6、方法》[3]。该方法虽然能给出定量的测定结果，但却存在以下不足：1）实验操作十分麻烦，严格要求时需要烘干称量4次；2）测定现场含油水样时，过滤十分困难；3）实验需时极长，有时一个实验需要几天才能得到结果；4）由于实验步骤多，产生误差的机会多，结果重复性差。鉴于以上分析，我们力图寻找一种方法灵敏度高、能够直观定量地表述絮凝剂的絮凝效果，又能使实验过程简单、操作方便且重复性好的方法来替代传统的方法。三、实验方法研究一）实验方法的初步选定如果悬浮液中固相含量与溶液的浊度有一定的关系，则可用测定加入絮凝剂前后，上清液中浊度的变化来表征絮凝剂的使用效果。而测定浊度常常

7、可用吸光度来替代，用分光光度计测定吸光度非常方便，而且分光光度计在油田应用也十分普及。关键的问题是悬浮液中固相含量与溶液吸光度是否有一定的相关关系。为此我们做了实验研究。用小于5微米的高岭土制备成不同浓度的悬浮液，并测定其吸光度ABS，实验结果见表1与图1。表1高岭土悬浮液固相含量与溶液吸光度的关系C(mg/L)ABSC(mg/L)ABSC(mg/L)ABS500.01.102111.10.22050.00.126250.00.62390.90.19741.70.101200.00.46283.30.21635.70.087142.90.37671.40.1

8、6431.30.07823.80.064由表1与图1