强乳化三元复合驱采出水脱稳机理研究

High emulsion stability is the main problem causing the produced water from alkaline-surfactant-polymer (ASP) flooding difficult to treat. The destabilization technology of produced water from ASP flooding based on the freshly formed metal hydroxides is proposed on the basis of investigating the adsorption and aggregation of displacing reagent and solids on the oil-water interface as well as the fate of the displacing reagent in the aqueous phase. On this basis, the interaction between the freshly formed metal hydroxides could be investigated. The clarification of the interaction mechanisms between freshly formed metal hydroxides and the membrane on oil-water interface and the displacing agent in aqueous phase would help to reveal the destabilization mechanism of produced water from ASP flooding, which could provide a strong theoretical background on the innovation of the treatment of this kind of wastewater. This study has great significance on the sustainable development of petroleum industry in China and the innovation of treatment technology of highly emulsified wastewater.

强乳化稳定性是三元复合驱采出水难以处理的关键。基于新生态氢氧化物对三元复合驱采出水复杂乳化体系的脱稳技术，在明确驱油剂和固体颗粒在油水界面的吸附和聚集以及在水相主体的溶解归属基础上，研究新生态氢氧化物与油水界面膜的作用。阐明新生态氢氧化物与油水界面膜以及水相中驱油组分的作用机制，揭示三元复合驱采出水脱稳的机理和规律，探索形成针对实际三元复合驱采出水乳化体系的脱稳方法，为该类污水处理的技术创新奠定坚实的理论基础。本项目对于我国石油工业的可持续发展，以及强乳化稳定性工业废水处理技术的创新具有重要意义。

项目背景：三元(ASP)复合驱采出水是伴随各大油田相继采用三元复合驱采油技术而产生的一类复杂含油污水。其具有成分复杂、强乳化稳定性、高含油量和难以处理的显著特点。ASP驱采出水处理的技术创新成为我国油田可持续发展的迫切要求和亟待解决的技术难题。.主要研究内容：针对油田高稳定ASP采出水的特点，构建新生态氢氧化物对ASP驱采出水复杂乳化体系的脱稳技术；明确新生态氢氧化物的结构特征和表面特征与脱稳作用的关键组分构成；确立高吸附活性沉淀产物和沉淀聚集体的形成条件与过程；探明新生态氢氧化物与驱油组分在油水界面膜的相互作用机理。.重要结果及关键数据：聚合物分子与生态氢氧化物的相互作用主要为静电相互作用，桥联也是一个重要作用。在宏观上体现为吸附/共沉淀过程。利用新生态混合氢氧化物与ASP乳化油的吸附/共沉淀过程中，静电引力和氢键是主要作用力。MOH+/M(OH)2颗粒与颗粒间的毛细凝聚力以及MOH+/M(OH)2颗粒与油珠表面的毛细粘着力对吸附/共沉淀过程都起到了重要作用。石油磺酸盐、HPAM和NaOH浓度的增加，采出水的乳化稳定性提高，但除油效率却上升。这表明新生态氢氧化物对乳化油的吸附主要依赖于新生态氢氧化物和界面活性物质（尤其是石油磺酸盐）之间的相互作用。新生态氢氧化物对模拟ASP驱采出水表现出优异的除油效果。除油效率可达99%，水中残余含油量可降至5 mg/L，已满足油田地层回注水标准和石油化工行业废水一级排放标准（5 mg/L）。吸附等温线的拟合参数表明新生态氢氧化物吸附乳化油的过程并不是单一的放热或吸热反应。这与石油磺酸盐和HPAM在界面上的分布有关。新生态氢氧化物对乳化油的饱和吸附量可达10，959 mg/g。.科学意义：研究成果为该类污水处理的技术创新奠定坚实的理论基础。对于我国石油工业的可持续发展，以及强乳化工业废水处理技术的创新具有重要意义。