隨著油田逐漸進入高含水后期開發(fā)階段,剩余可采儲量越來越少,產(chǎn)油量遞減越來越嚴重,因而三次采油技術(shù)得到了大規(guī)模的發(fā)展。三次采油方法繁多,其中聚合物驅(qū)油技術(shù)占有重要的地位。在所有的聚合物中,聚丙烯酰胺由于具有高相對分子質(zhì)量和良好水溶性的優(yōu)點而使用得最多。聚丙烯酰胺溶入水后一方面增大驅(qū)替液的粘度,降低油水流度比,最終提高波及系數(shù);另一方面除降低水相滲透率外,還增加了驅(qū)替液在油藏高滲透部位的流動阻力,使平面流動更為均勻,進而提高采收率。聚合物驅(qū)油技術(shù)的推廣產(chǎn)生了一種新型廢水,即含聚丙烯酰胺采油廢水。就目前而言,由于各大油田為了提高原油采儲量而相繼應(yīng)用該技術(shù),產(chǎn)生的含聚丙烯酰胺采油廢水的數(shù)量逐年攀升。加之這類廢水成分極其復(fù)雜,還具有高粘度和較強的乳化穩(wěn)定性,導(dǎo)致其難于進行有效處理。目前,絮凝處理是一種國內(nèi)外普遍使用的用來提高水質(zhì)處理效率經(jīng)濟而簡便的方法。本文采用絮凝法對模擬采油廢水中的PAM進行去除研究,探討主要影響因素對PAM去除效果的影響,從而為該法的工業(yè)應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

1實驗部

分1.1實驗試劑與儀器實驗試劑:700萬分子量聚丙烯酰胺;鹽酸、氫氧化鈉(均為分析純);絮凝劑PAC(工業(yè)級)。實驗儀器:AR1530Adventurer通用型電子天平、PHS25A型數(shù)字酸度計、V1100D型可見分光光度計、JJ4六聯(lián)電動攪拌器。

1.2實驗方法實驗原始水樣為含聚丙烯酰胺采油廢水,取自某油田,由人工配水的方法進行調(diào)配。經(jīng)測定,配制后的模擬水樣pH值為7.3,PAM濃度為120mg/L。絮凝實驗采用燒杯法進行。在燒杯中置入50mL模擬水樣,用六聯(lián)電動攪拌器攪拌,然后往燒杯中投加絮凝劑,先快速攪拌一定時間,然后調(diào)低轉(zhuǎn)速進行慢速攪拌,一定時間后停止攪拌,沉降一定時間。取上清液進行測試分析。

1.3實驗分析方法pH值采用玻璃電極法測定。聚丙烯酰胺濃度的測定采用淀粉碘化鎘分光光度法。2結(jié)果與討論2.1絮凝劑投加量對絮凝效果的影響考慮價格及去除效果的原因,選定PAC作為絮凝劑。每個燒杯取50mL實驗廢水,不調(diào)節(jié)pH值, 依次加入不同投加量的1%PAC溶液,快速攪拌2-5min后慢速攪拌15min,靜置25min,取上清液測剩余PAM濃度。實驗結(jié)果如圖1。

由圖1可以看出,絮凝劑投加量對絮凝效果有著重要的影響。當(dāng)投加量從100mg/L提高到300mg/L的過程中,反應(yīng)迅速,絮凝體沉淀徹底。但是隨著投加量的繼續(xù)增加,去除率沒有明顯變化。這是因為投加量為300mg/L的時候,PAM去除率已相當(dāng)高,水中剩余PAM含量并不多,投加過量的絮凝劑沒有更多的表面活性點來發(fā)生吸附架橋作用。根據(jù)實驗結(jié)果,結(jié)合經(jīng)濟性原則,將絮凝劑最佳投加量定為300mg/L。

2.2󰀁pH值對絮凝效果的影響 每個燒杯取50mL實驗廢水,放在六聯(lián)電動攪拌器上,各投加300mg/L1%PAC溶液,調(diào)節(jié)不同pH值,快速攪拌2.5min后,再慢速攪拌15min,靜置25min,取上清液測剩余PAM濃度。實驗結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知,pH值對PAM的去除效果也有影響。當(dāng)pH值低于5時,去除效果相對較差。隨著pH值的增大,PAM去除率也越來越高。當(dāng)pH值在5到8范圍內(nèi)時,去除率相近,效果都較好。隨著pH值增加,PAM去除效果變差。由此可見,最佳pH在5到8之間。

2.3󰀁快攪時間對絮凝效果的影

響每個燒杯取50mL實驗廢水,放在六聯(lián)電動攪拌器上,將快攪時間作為變量。5個燒杯中各加入300mg/L1%PAC溶液,不調(diào)節(jié)pH值,快速攪拌不同時間后,再慢速攪拌15min,靜置25min,取上清液測剩余PAM濃度。結(jié)果如圖3所示。

根據(jù)圖3可知,快攪時間對絮凝效果的影響不是十分突出�？焖贁嚢钑r間過短,則混合不充分,絮凝反應(yīng)不完全。提高快速攪拌時間利于絮凝劑充分混合到水樣中,但是過長的攪拌時間,有可能打碎之前形成的絮體而影響去除效果。根據(jù)實驗結(jié)果,選擇1.5min作為快速攪拌時間。

2.4󰀁慢攪時間對絮凝效果的影響

每個燒杯取50mL實驗廢水,放在六聯(lián)電動攪拌器上,向燒杯加入300mg/L1%PAC溶液,不調(diào)節(jié)pH值,快速攪拌1.5min后,再慢速攪拌不同時間,靜置25min,取上清液測剩余PAM濃度。結(jié)果如圖4。

過短的慢攪時間無法促進絮凝顆粒增長,不利于絮凝劑發(fā)揮作用。隨著慢攪時間的提高,PAM去除效果越來越好。當(dāng)慢攪15min時,PAM的去除效果已經(jīng)基本穩(wěn)定。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

2.5󰀁沉降時間對絮凝效果的影

響每個燒杯取50mL實驗廢水,放在六聯(lián)電動攪拌器上,向5個燒杯分布加入300mg/L1%PAC溶液,不調(diào)節(jié)pH值,快速攪拌1.5min后,再慢速攪拌15min,沉降不同時間后取上清液測剩余PAM濃度。實驗結(jié)果如圖5。

由圖5可以看出,沉降時間的長短對處理效果的影響不大。當(dāng)沉降時間為15min的時候,PAM去除率已相當(dāng)高,剩余濃度僅為3.74mg/L。此后時間繼續(xù)增加,處理效果已經(jīng)穩(wěn)定。

3󰀁結(jié)論

本實驗以PAC為絮凝劑,研究了油田含聚合物模擬廢水中PAM的去除效果。研究表明:絮凝法作為一種水處理領(lǐng)域常用的技術(shù),用來去除采油廢水中的聚丙烯酰胺是可行的。PAC投加量、pH值、攪拌時間、沉降時間對絮凝效果都有重要的影響。在本實驗條件下,當(dāng)PAC投加量300mg/L,pH值中性,快攪和慢攪時間各為1.5min、15min,沉降時間15min時,PAM去除率可達96.88%,絮凝后廢水中PAM濃度僅為3.74mg/L。