聚合物驱采出液和含油污水油水分离化学剂的研制

针对大庆油田部分聚合物驱区块含油污水油水分离难度大的问题，从阴离子型和非离子型药剂的思路出发，研发了对聚合物驱采出液有良好破乳作用且对聚合物驱含油污水有浮选除油功能的油水分离化学剂，提出了将油水分离化学剂的加药点设在聚物驱采出液破乳之前，加药量20mg/L，采用热化学沉降－浮选处理工艺，使采出液中油的质量浓度从1500mg/L降到30mg/L以下。     

一种高机械耐久性油水分离网的制备及性能

为提高超疏油/超亲水涂层的机械耐久性，首次提出以碳纳米管、正硅酸乙酯和丙烯酸树脂为原料，加入全氟辛酸和壳聚糖季铵盐进行改性，喷涂制备出一种具有高机械耐久性的油水分离网。利用接触角测试、砂纸磨损实验和油水分离实验，评价分离网的润湿性、机械耐久性和油水分离能力，并通过光学显微镜和扫描电子显微镜对涂层磨损前后的形貌变化进行分析。结果表明，当碳纳米管掺杂量为1.5%时，制备的涂层油接触角为155.5°,水接触角为0°,具有良好的超润湿性；经过160次砂纸磨损实验，仍保持超疏油/超亲水状态，表现出优异的机械耐久性；在油和水(碱性、酸性、中性、冷、热)的混合溶液中均有96%以上的分离效率和1.6×10⁴ L/(m²·h)以上的渗透通量，经过20次分离后分离效率为96.33%,具有良好的油水分离能力。     

含油污水高效处理系统试验研究

介绍了油田含油污水处理现状、现有处理技术及其发展情况。描述了污水处理及采出液处理现场实验工艺流程及主要试验内容。试验发现 ,当入口含油浓度在 6 0 0mg/L左右时 ,旋流处理后可降到 6 0mg/L ,再经气浮处理可降到 2 0mg/L左右 ;当入口含油在 2 5 0 0mg/L左右时 ,旋流处理后可降到 6 0 0mg/L ;若经气浮处理可降到 2 5 0mg/L左右。实际应用中应根据客观条件合理选择分离设备及其配套设备 ,形成一套高效的处理系统     

三元复合驱原油脱水系统油水分离效果急剧恶化后的应急化学剂处理措施

针对大庆油田北三东区块石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液处理设施进液的性质受油井酸洗和酸化作业影响发生突变,油水分离难度大幅度上升,造成大量原油随分离采出水进入采出水处理设施,外输脱水油量大幅度下降的问题,通过对突变后采出液处理设施进液性质的研究,确定造成其油水分离特性严重恶化的主要原因为其中含有大量硫化亚铁和碱土金属碳酸盐等具有油水界面活性的纳米尺度固体颗粒,这些微粒吸附在油水界面上形成空间屏障阻碍油珠之间的聚并。通过联合投加可溶解硫化亚铁和碱土金属碳酸盐微粒的硫化物去除型水质稳定剂WS1005B、可抑制碱土金属碳酸盐微粒析出的水质稳定剂WS1003、对O/W型采出液兼有清水和破乳脱水双重作用的油水分离剂SP1013和可抑制电脱水器内油水过渡层的脱水型破乳剂SP1009,改善了三元复合驱采出液处理设施进液的油水分离特性,实现了石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液的有效油水分离,三相分离器和游离水脱除器放水含油量低于800mg/L,电脱水器出油水含量低于0.5%,分离采出水含油量低于350mg/L。     

PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜油水分离性能研究

稀土萃取分离生产过程中会产生大量的含油废水亟待处理，超亲水-水下超疏油过滤膜为稀土冶炼含油废水带来了新的解决方案。以过滤棉为基材，以富含羟基的聚乙烯醇(PVA)与亲水的纳米二氧化硅溶胶为前驱体，以戊二醛为交联剂制备了PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜。接触角测试表明，在空气介质中对水的接触角为0°，在水介质中对油的接触角为155.3°，具备优良的超亲水-水下超疏油性能。对制备的PVA型超亲水-水下超疏油过滤膜进行油水分离实验发现，3次重复实验过滤膜的平均油水分离率为97.5%，膜通量为11.89 L/(m²·s)，经30次油水分离循环测试，该过滤膜仍具有95.3%的油水分离率和11.06 L/(m²·s)的膜通量，展现了较好的耐久性和稳定性，具有一定的工业推广应用前景。     

油田采出液腐蚀结垢原因分析及对策研究

近2年来,某稀油联合处理站油、水处理系统结垢日趋严重,出现原油处理系统加热炉出口阀门、采出水处理系统反应罐出口管线等堵塞,影响到地面系统的连续稳定运行。通过对采出液水性及结垢产物分析,发现系统来液水质配伍性差,由此带来较严重的腐蚀结垢现象的发生,其结垢现象主要原因是由于不同水型的采出液混合后发生化学反应产生碳酸盐沉淀垢,其腐蚀现象主要是采出水处理系统存在曝气工艺水中溶解氧超标和系统细菌滋生引起的。通过系统净水药剂及曝气时间改善后,溶液悬浮钙由48 mg/L降低至9 mg/L,反应罐出口管线结垢周期大为改善,引起腐蚀的硫酸盐还原菌质量浓度由1×10⁶ mg/L降低至2×10² mg/L,腐蚀结垢情况明显好转。     

海上平台生产水处理的工业侧线试验研究

设计了组合纤维聚结（CFC）油水分离器、自适应微气浮旋流除油（AMFD）高效分离器2型油水分离设备,并在南海某平台进行了为期36 d的工业侧线试验,以验证新型油水分离技术针对海上平台生产水的处理效果。试验结果表明：CFC油水分离器设备入口平均含油341.03 mg/L,出口平均含油9.43 mg/L,平均分离效率97.2%,且可取消化学破乳剂的使用,除油效率高、设备体积小,可用于替代“水力旋流器+撇油罐”,具备向各类有生产处理需求的海上油田平台进行推广应用的价值;AMFD高效分离器与生产分离器串联,当流量小于5 m3/h时,进口平均含油364.4 mg/L,出口平均含油19.0 mg/L,平均分离效率94.4%,通过重力沉降法计算得出AMFD高效分离器和生产分离器出口水相油滴的中位粒径分别为13.0μm和14.5μm,即AMFD高效分离器对于分散油分离效果较好,可应用于油水快速粗分离。     

斜管除油罐的结构设计与计算

针对委内瑞拉某油田项目中,稠油污水油含量大、乳化程度高等特点。选用调储-除油-气浮-过滤-注水的技术路线处理含油污水,其中采用立式斜管除油罐作为油水分离的主要处理设备。处理后污水中油的质量浓度不超过100 mg/L,达到溶气气浮进水水质要求。根据SY/T 0083—2008《除油罐设计规范》和GB 50284—2015《油田采出水处理设计规范》,简要总结了立式斜管除油罐的设计计算过程。     

鳞片状BiVO4不锈钢网涂层的制备及其在油水分离中的应用

随着石油泄漏事故的频繁发生和工业含油废水的大量排放,现代化工油水分离问题日益突出。具有特殊润湿性的材料可以选择性透过水或油,分离效率高且操作简单而广泛应用于油水分离。本文以不锈钢网为基底,通过液相法可控制备得到具有不同尺寸、排列的BiVO₄纳米片涂层。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、接触角测量仪对其表面形貌与润湿性能进行表征,研究BiVO₄纳米片尺寸和排列对水下疏油性能的影响。结果表明当不锈钢网表面均匀生长着鳞片状BiVO₄,且这些纳米片随机放射排列时,涂层水下油接触角达到了165.1°,倾斜角仅为2.0°,具有水下超疏油性质。将该涂层用于油水混合物的分离,分离效率均在95.0%以上且分离通量最大可达1.4×10⁴L/(m²·h),在油水分离领域展现出巨大的应用潜力。     

基于多巴胺亲水改性下Janus膜的制备及其油水乳液分离

目前用于处理含油废水的特殊润湿材料通常分为去油型和去水型,其仅局限分离单一乳液。本文基于多巴胺改性的聚偏氟乙烯(PVDF)膜,通过交替浸渍工艺和无纺布剥离,制备了具有不对称润湿性的Janus膜。通过调整交替次数以及剥离无纺布,可分别获得超亲水/水下超疏油的表面以及超疏水/超亲油的底面,水/水下油接触角(CA)差异高达150°。基于Janus膜的非对称润湿性,仅通过切换跨膜方向,对表面活性剂稳定的水包油(O/W)和油包水(W/O)乳液渗透通量高达367L/(m²·h)和1729L/(m²·h),其中水包油渗透液化学需氧量(COD)符合石油化工排放标准,油包水渗透液中水含量小于80mg/L,实现了对O/W和W/O乳液的高效分离。此外,Janus膜在牛血清蛋白(BSA)溶液分离过程中表现出理想的防污性能和可重复使用性。     

水包油型聚合物驱采出液破乳剂的研究及其应用

针对水包油型聚合物驱采出液破乳难度大、油水分离困难等问题,研究出了新型破乳剂,并进行了现场试验。结果表明:在游离水脱除器进液中投加11mg/L新研制的破乳剂,经原油脱水工艺处理后,脱水原油含水率均小于0.30%,分离采出水中油的质量浓度不超过500mg/L,达到了脱水后油中含水及水中含油指标的要求。1座处理规模为3×104m3/d的联合站使用新型破乳剂,每年可节省破乳剂费用23万元。     

浅层沉降技术强化立式气浮油水分离性能研究

采用高效紧凑型气浮技术对现有采出水处理设施进行升级改造，已经成为海上油田解决水处理设施满负荷甚至超负荷运行的重要手段。以提高单体设备处理效率和稳定性为目标，开展了浅层沉降技术强化立式气浮设备的初步结构设计，采用计算流体力学耦合群体平衡模型和实验测试等手段，研究探讨了浅层沉降强化立式气浮设备内浅层沉降流场分布特性和油水分离特性，并利用正交实验和单因素实验等方法分析了含油污水流量、污水水压、注气比、分流比等因素对浅层沉降强化立式气浮装置油水分离效率的影响规律。研究结果表明，较常规立式气旋浮设备等气浮设备，浅层沉降强化立式气浮设备的油水分离效率有明显提升，但锥台间水流分布不均性对油水分离效率影响较大。室内测试显示，在正交实验所得最优的工况参数组合条件下，即当污水水压为0.15 MPa，流量为1.0 m³/h，分流比为5%，注气比为6%时，该设备对应的油水分离效率为84.6%。     

油水分离剂在化学驱采出液和含油污水处理中的应用

针对大庆油田聚北-1联合站处理的化学驱采出液和含油污水因含有表面活性剂(52 8mg/L)、碱(294 5mg/L)和聚合物(347 5mg/L)而油水分离困难,造成该站处理后污水含油量严重超标的问题。从非离子型药剂的思路出发研制了适用于含表面活性剂、碱和聚合物的反相原油乳状液的油水分离剂。在聚北-1联合站原有的两级沉降和一级石英砂过滤含油污水处理工艺不变的条件下,在采出液中投加60mg/L本文研制的油水分离剂(药剂费用为0 51元/m3)后,该站处理后污水的平均含油量由投加油水分离剂前的99 0mg/L降低到9 9mg/L。     

新型高效三相分离器研究及应用

为解决目前水驱采出液普遍含聚后,联合站一段放水含油超标的问题,开展高效三相分离技术研究。通过对三相分离器进液口、填料装置及捕雾器等结构进行优化,设计了新型三相分离器,利用采出液初步分离、分离聚结、加速沉降、油水收集等技术,实现了含聚原油的高效脱水及脱气,并在转油放水站改造项目中,进行现场应用及效果分析,脱水后污水含油及油中含水均达到了指标要求,从源头上有效地解决了放水站油水分离困难、污水含油超标等问题,同时降低了放水站破乳药剂的用量,降低了生产成本,具有很大的经济效益和社会效益。     

油井采出液预分水用轴向水力旋流器的实验研究

高含水油井采出液的高效预分水是目前油气集输处理领域面临的关键难题之一,轴向水力旋流器因具有结构紧凑、分离效率高等优点而得到了国内外的广泛关注。本文针对自主研发的油井采出液预分水用轴向水力旋流器开展了室内实验研究。与切向水力旋流器对比,轴向水力旋流器不仅分离效率更高,而且油出口处的油滴聚结长大近1.8倍,在分水率高于50%的情况下,水出口处的含油浓度低于1000mg/L;轴向水力旋流器压降较低,且压降比与分流比呈线性相关。分流比、含水率和流量对分离性能均有显著影响,其中分流比的变化直接影响油核的大小和稳定性,室内样机的最佳分流比为0.45,当含水率为90%、处理量为1.00m³/h时分水率与含油浓度分别为62.9%和432.8mg/L;含水率高于75%时分离性能良好;室内样机的最佳流量为1.50m³/h。自主研发的轴向水力旋流器不仅满足性能要求,而且在操作弹性、可控性方面较切向水力旋流器均有一定的提升。     

气携式水力旋流器处理含聚合物污水研究

设计出一种用于处理含油污水的新型气携式水力旋流器,采用该旋流器对油田聚驱采出污水进行了现场除油实验。实验研究表明:在原水油的质量浓度为1 000 mg/L左右、聚合物的质量浓度为400～500 mg/L的条件下,最佳分流比为30%、气液比为0.45,出水油的质量浓度在100 mg/L以下。与常规旋流器相比,气携式水力旋流器提高除油效率约10%,在油田聚驱采出污水处理中具有良好的推广应用前景。     

一种新型油水分离装置的研制与应用

集旋液、射流、粗粒化处理工艺于一体的用于油田采出水的油水分离装置,在油田采出水处理工艺系统中的成功开发应用,彻底打破了油田采出水处理中采用传统的除油工艺技术的设计观念,实现了油田采出水油水分离工艺装置化、自动操作运行、工业化生产的现代化采油。该装置的采用,简化了油田采出水处理工艺流程,降低了工程投资,占地面积少,运行费用低,处理效果好,确保经处理后的采出水回注技术指标稳定,解决了边远小断块低产油田就地脱水、就地回注的技术难题,具有较好的推广应用前景。     

超亲水PVDF纤维复合膜的制备及其油水分离性能研究

为解决聚偏氟乙烯(PVDF)膜分离含油废水时亲水性差、易被污染的问题，利用乙烯-co-马来酸酐共聚物(PEMA)的超润湿性能，先将PVDF和PEMA共混后通过静电纺丝制备出富羧基PVDF纤维复合膜，后在纤维表面原位生长微纳米CaCO₃颗粒对膜进行矿化处理得到超亲水PVDF纤维复合膜，并将其用于油水分离。探讨PEMA含量和矿化条件对纤维复合膜结构与性能的影响，明确膜微观结构、表面化学组成与膜油水分离性能、抗污染性能之间的关系。结果表明：当PEMA与PVDF质量比为1:4、经3次循环矿化后所制备的PVDF纤维复合膜具有最佳的亲水性能，水接触角从131.12°降至18.55°、在重力下纯水渗透通量为391.96 L/(m²·h)；膜具有优异的抗油粘附性能和水下驱油能力，对于正己烷/水、甲苯/水、石油醚/水、大豆油/水、二氯乙烷/水等混合物进行油水分离时效率均高达98.5%以上；10次循环油水分离实验和持续水洗实验表明该纤维复合膜具有很好的恢复性和亲水持久性。     

三元复合驱采出液分离装置的优化研究

针对油田三元复合驱采出液乳化严重等特点,通过现场试验对油水分离器进行结构及操作条件的优化。现场试验结果表明,优化后的分离器对三元复合驱采出液的分离,油相和水相均达到采出液分离标准,且油水分离效率可达到98%以上。     

新型破乳剂用于采油废水处理的试验研究

介绍了一种处理采油废水的新型破乳剂，利用该破乳剂处理某油田采油废水，CODCr去除率可一次性达到85％以上，油去除率可达到95％以上，处理后的水再经砂滤，CODCr值可达到100mg/L以下，油含量可达到10mg/L以下，达到了含油污水的国家级排放标准，为油田采出废水达标排放找到了一条出路。