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随着三次采油技术的发展,油田采出水量迅速增加。化学驱尤其是三元复合驱在油田的应用,使采出水的成分日益复杂,处理难度大、成本高,外排水和回注水超标。这些问题严重地制约着油田的发展,因此油田采出污水的处理是一个十分重要的课题。但由于目前对油田采出水的稳定性机理研究较少,对采出水的处理虽经多年技术攻关,仍未得到很好解决。为真正提高油田采出水处理效率,需对污水基本性质进行研究,找出油田采出污水稳定的根本原因。本论文采用模拟污水的方法研究了采出污水中各组分以及矿化度对油水界面性质及O/W型乳状液、黏土悬浮液稳定性的影响。重点研究了采出水中各组分及矿化度对油水界面电性质及对机械杂质电性质的影响,测定了不同体系中粒子的ζ电位。将界面张力、界面剪切黏度及界面电性质结合起来研究了采出污水的稳定性机理。研究结果表明:粘土悬浮液的稳定性与其ζ电位具有良好的对应关系。对于含有沥青质的模拟油体系,O/W型乳状液的稳定性取决于沥青质以及沥青质与化学剂共同吸附到油水界面形成的界面膜强度的大小。而离子型表面活性剂稳定的O/W型乳状液稳定性由油水界面ζ电位及界面张力大小决定。
含有蒙脱土悬浮体的乳状液体系中,蒙脱土与油滴间可形成OMA结构,并且形成的OMA结构受水相中化学驱油剂及矿化度的影响。由于蒙脱土、HPAM具有较强的水化作用,而且石油磺酸盐的存在进一步增加了其水化作用,使形成的OMA结构中含有较多的水。大量的水伴随着OMA结构一起上浮到乳状液的上层混合体系中。该体系为包含着乳状液、固体颗粒悬浮体以及水的复杂体系,油水分离更加困难。矿化度升高尽管OMA结构较易形成,但OMA结构中含水量降低,油水分离程度增加。
对油田采出水中各组分对O/W乳状液及粘土悬浮颗粒稳定性影响的基本规律进行了探讨,将为油田采出污水的处理提供一定的理论指导,也为后人对采出污水稳定性及处理机理的研究提供参考。