聚合物/表面活性剂驱模拟采出水的乳化稳定性

以成分相对简单的轻质油(V(石油醚)∶V(苯)=9∶1)作为模拟油取代成分复杂的原油配制模拟采出水,详细探究了驱油剂影响聚合物/表面活性剂二元复合驱采出水乳化稳定性的机理。采用超低界面张力仪、Zeta电位分析仪和界面流变仪对油水界面张力、油滴表面Zeta电位和油水界面流变进行测定,研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM,聚合物)、石油磺酸盐(WPS,表面活性剂)和矿化度对模拟采出水油水分离性能的影响。研究结果表明:WPS能够降低油水界面张力,使模拟采出水更加稳定。HPAM能够增加模拟采出水体相黏度,但对其最终乳化稳定性影响较小。矿化度增加显著增强了模拟采出水乳化稳定性,从而为进一步加深对采出水乳化稳定性的研究提供借鉴。

电凝聚法动态处理模拟油田采出水

自制动态反应装置,通过单因素试验确定电凝聚法处理模拟油田采出水的工艺参数,并采用电气浮法强化处理废水的效果。结果表明,在氯化钠投加量为1 g/L、水力停留时间为30 min,进水pH为7,电流为0.2A时去浊率为89.32%,去油率为96.32%。经电气浮强化处理后,其出水油浓度为0.72 mg/L,达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-94)的A级注水标准。

三聚氰胺衍生物在高温油田采出水中的缓蚀作用及其机制

以三聚氰胺为基体,通过2步反应制备了三聚氰胺衍生物——三聚氰胺缩甲醛丁二酸钠(MFSS)。采用质量损失法、极化曲线法、交流阻抗法和量子化学计算考察了MFSS在高温模拟油田采出水中对X80钢的缓蚀性能及其缓蚀机制。质量损失分析表明,当MFSS缓蚀剂质量浓度为180 mg/L时,在60℃和80℃下X80钢的缓蚀率分别可达91.9%和93.7%,说明MFSS可有效地抑制X80钢在油田采出水中的腐蚀;电化学分析表明,MFSS缓蚀剂对X80钢腐蚀的阴、阳极反应过程均有抑制作用,但其抑制阳极反应更为显著,属于以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂;量子化学计算表明,MFSS分子的HOMO轨道主要集中在胺基基团以及—C=N基团上,三嗪环通过π电子与Fe的螯合作用而平行吸附于Fe(001)面上,缩甲醛丁二酸酯取代基则在Fe(001)面的竖直方向。

X65碳钢在模拟油田采出水中的阴极保护研究

采用极化曲线、恒电位阴极极化和失重法,并结合SEM,EDS和XRD分析产物的形貌、成分和结构,研究了不同保护电位下X65碳钢的保护效果和机制。结果表明:该环境中,自腐蚀条件下的X65碳钢发生严重腐蚀,失重速率大,坑蚀严重;-800^-1000 mV的保护电位对X65碳钢的腐蚀均有明显抑制效果;-800 mV阴极保护电位下X65碳钢表面无良好的钙质沉积层形成,-900 mV下表面能生成牢固致密的钙质沉积层,有效降低保护电流密度,-1000 mV下沉积层容易因析氢反应而鼓泡脱落;相比于海洋环境,X65碳钢在油田采出水中的析氢电位偏正,沉积层中不含Mg(OH)2。

多孔陶瓷滤料的亲油改性及其除油性能

研究了铝酸酯偶联剂对多孔陶瓷滤料的亲油改性及改性滤料的除油性能。用正交实验优化改性工艺,并对改性前后滤料用FTIR、SEM、密度、孔隙率及接触角等手段进行表征。结果表明:最佳改性工艺参数为铝酸酯偶联剂5%(改性液质量分数)、改性温度90℃、改性时间20 min和涂层次数1次。改性滤料FTIR图在2 920.95 cm-1和2 851.63cm-1处出现了CH3、CH2等特征吸收峰,其密度和孔隙率减小,而对水的接触角明显增大,表明多孔陶瓷滤料亲油改性成功。用改性滤料处理模拟油田采出水,控制滤速15 m/h,20 min后采样测出水中油的浓度,其去油率由预处理65.18%增加到96.46%;穿透曲线的研究表明,原始、预处理及改性滤料运行时间分别为48、85和149 min,可见改性滤料的运行时间更长,其较原始与预处理滤料分别延长了101 min和64 min,且其去油率能持续45 min维持在90%以上。可见经亲油改性的多孔陶瓷滤料是一种良好的聚结除油材料。