本發(fā)明屬于油田污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水除油劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
我國東部大部分油田大部分都進入高含水后期，為了提高原油采收率，廣泛采用了注聚合物驅(qū)油工藝和二元復(fù)合驅(qū)(聚合物和表面活性劑)的三次采油新技術(shù)。二元復(fù)合驅(qū)可明顯地提高采油率，具有廣闊的應(yīng)用前景，但是由于二元復(fù)合驅(qū)采出水中含有大量的聚丙烯酰胺以及表面活性劑，致使污水的粘度變大，污水中油珠粒徑變小，造成污水乳化嚴(yán)重，其處理難度較大。目前常規(guī)的處理工藝(自然沉降-混凝沉降-過濾)很難使二元復(fù)合驅(qū)采出水得到有效處理。去除油田二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水中原油的另一個方法是化學(xué)法，即采用除油劑方法。除油劑大體分為以下兩類，一類成分多樣，除油效果好，但存在著制備工藝復(fù)雜、抗鹽性能差、成本較高的缺點；另一類除油劑成分單一，制備方法和工藝較為簡單，對水質(zhì)的要求較低，但是存在除油效果差的缺點。
胡潔的“咪唑基表面活性劑的合成與性能研究”提供了幾種新型咪唑基表面活性劑，對咪唑基表面活性劑的表面化學(xué)性質(zhì)進行了研究。根據(jù)室內(nèi)實驗研究表明，1-(2-羥丙基磺基)-3-十二烷基咪唑內(nèi)鹽由于具有磺酸基團，可以取代二元復(fù)合驅(qū)中的表面活性劑，從而與油滴結(jié)合；同時與油滴表面的極性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附作用而形成橋聯(lián)，聚結(jié)除油，因此該咪唑基表面活性劑可以用于二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水的除油。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足一種二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水除油劑及其制備方法，本發(fā)明具有制備工藝簡單，成本低廉，抗鹽性能好，且除油效果好的適用于二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水的除油劑。
本發(fā)明公開了一種二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水除油劑，該除油劑由咪唑基表面活性劑、亞硫酸鎂、丙烯酰胺和水復(fù)配而成。所述的咪唑基表面活性劑是一種具有長碳鏈烷基、羥基和磺酸基的咪唑內(nèi)鹽，其分子式如下：
所述的除油劑各組成的組份如下：
優(yōu)選地，所述的除油劑各組成的組份如下：
一種二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水除油劑的制備方法，其具體步驟如下：
(1)在50～70℃恒溫水浴鍋內(nèi)，將20-30份的水置于燒杯中，在攪拌速率200～500rpm下，緩慢加入1份的咪唑基表面活性劑，完全加入后，繼續(xù)攪拌30～60min，得混合液a。
(2)將上述恒溫水浴鍋的溫度調(diào)至30～35℃，待恒溫后，將1-10份的丙烯酰胺一次性加入到上述混合液a中，攪拌速率為200～400rpm，攪拌20～40min，隨后升溫到50～75℃，攪拌速率為50～150rpm，恒溫40～80min，得到混合液b。
(3)將上述混合液b的溫度降低至35～40℃，待恒溫后，在攪拌速率為200～400rpm下，將0.01-0.5份的亞硫酸鎂倒入混合液b中，攪拌20～25min后自然降溫至室溫即得用于二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出污水的除油劑。
一種二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水除油劑，其使用工藝過程如下：
根據(jù)油田二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出污水中含油情況，向污水中加入本發(fā)明的除油劑，實現(xiàn)破乳和油水分離，回收石油類物質(zhì)后，供后續(xù)工藝進一步處理。除油劑的具體加入量如下：
(1)含油β≥200mg/l時，加入除油劑使污水中除油劑的質(zhì)量濃度為20～30mg/l；
(2)200﹥含油β≥100mg/l時，加入除油劑使污水中除油劑的質(zhì)量濃度為10～20mg/l；
(3)100﹥含油β≥50mg/l時，加入除油劑使污水中除油劑的質(zhì)量濃度為5～10mg/l；
(4)含油β＜50mg/l時，加入除油劑使污水中除油劑的質(zhì)量濃度為0.1～5mg/l。
本發(fā)明提供的二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水除油劑，除油劑中的咪唑基表面活性劑，其疏水長鏈與陰離子親水頭基分別連接于咪唑陽離子的兩個n原子上，親油基團可迅速吸附到污水中的油上；咪唑頭基的極性較低，易于形成膠束，所以添加量低；磺基負離子與咪唑陽離子搭配使用，有效抵抗高鹽對表面活性的影響，使其在高鹽污水中具有較強活性；亞硫酸鎂屬于無機物，具有抗二次沉積性能；同時丙烯酰胺具有架橋作用，可以使咪唑基表面活性劑的活性點增多，使絮凝形成的顆粒增大，進而提高了對油田污水除油處理效果。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和有益效果：
(1)本發(fā)明的除油劑的原料來源廣泛，合成工藝簡單，產(chǎn)物易于獲得和運輸保存；
(2)本發(fā)明的除油劑適應(yīng)性強，用量少，可滿足環(huán)境保護和油田發(fā)展的需要；
(3)本發(fā)明的除油劑抗鹽性能好，耐礦化度達200000mg/l，克服了以往除油劑抗鹽性能差的缺點；
(4)本發(fā)明的除油劑具有除油效率高的特點，二元復(fù)合驅(qū)采出水的除油率達95％以上，較現(xiàn)有的藥劑提高40％以上，滿足了二元復(fù)合驅(qū)含油污水的除油預(yù)處理的要求。
具體實施方式
下面結(jié)合具體的實施例，并參照數(shù)據(jù)進一步詳細描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實施例1：除油劑h1及其制備方法
(1)除油劑h1的組成及其組份如下：
根據(jù)已有文獻，所述的咪唑基表面活性劑的制備方法如下：
(2)除油劑h1的制備方法如下：
①在50℃恒溫水浴鍋內(nèi)，將20份的水置于燒杯中，在攪拌速率200rpm下，緩慢加入1份的咪唑基表面活性劑，完全加入后，繼續(xù)攪拌30min，得混合液a。
②將上述恒溫水浴鍋的溫度調(diào)至30℃，待恒溫后，將1份的丙烯酰胺一次性加入到上述混合液a中，攪拌速率為300rpm，攪拌40min，隨后升溫到50℃，攪拌速率為50rpm，恒溫40min，得到混合液b。
③將上述混合液b的溫度降低至40℃，待恒溫后，在攪拌速率為200rpm下，將0.01份的亞硫酸鎂倒入混合液b中，攪拌20min后自然降溫至室溫即得用于二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出污水的除油劑h1。
實施例2：除油劑h2及其制備方法
(1)除油劑h2的組成及其組份如下：
根據(jù)已有文獻，所述的咪唑基表面活性劑的制備方法如下：
(2)除油劑h2的制備方法如下：
①在60℃恒溫水浴鍋內(nèi)，將25份的水置于燒杯中，在攪拌速率350rpm下，緩慢加入1份的咪唑基表面活性劑，完全加入后，繼續(xù)攪拌45min，得混合液a。
②將上述恒溫水浴鍋的溫度調(diào)至32℃，待恒溫后，將5份的丙烯酰胺一次性加入到上述混合液a中，攪拌速率為200rpm，攪拌30min，隨后升溫到60℃，攪拌速率為100rpm，恒溫60min，得到混合液b。
③將上述混合液b的溫度降低至38℃，待恒溫后，在攪拌速率為300rpm下，將0.1份的亞硫酸鎂倒入混合液b中，攪拌22min后自然降溫至室溫即得用于二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出污水的除油劑h2。
實施例3：除油劑h3及其制備方法
(1)除油劑h3的組成及其組份如下：
根據(jù)已有文獻，所述的咪唑基表面活性劑的制備方法如下：
(2)除油劑h3的制備方法如下：
①在70℃恒溫水浴鍋內(nèi)，將30份的水置于燒杯中，在攪拌速率500rpm下，緩慢加入1份的咪唑基表面活性劑，完全加入后，繼續(xù)攪拌60min，得混合液a。
②將上述恒溫水浴鍋的溫度調(diào)至35℃，待恒溫后，將10份的丙烯酰胺一次性加入到上述混合液a中，攪拌速率為400rpm，攪拌20min，隨后升溫到75℃，攪拌速率為150rpm，恒溫80min，得到混合液b。
③將上述混合液b的溫度降低至35℃，待恒溫后，在攪拌速率為400rpm下，將0.5份的亞硫酸鎂倒入混合液b中，攪拌25min后自然降溫至室溫即得用于二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出污水的除油劑h3。
實施例4除油劑h1的現(xiàn)場應(yīng)用
聯(lián)合站ab12的來水為二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水，試驗處理規(guī)模為80m3/d，來水含油量256mg/l，污水礦化度125625mg/l，利用本發(fā)明的除油劑h1對聯(lián)合站ab12的污水進行除油處理，除油劑h1的投加量為2.4kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為30mg/l，處理后含油量降低到10.75mg/l，含油量降低95.8％，達到工藝要求。
實施例5除油劑h2的現(xiàn)場應(yīng)用
聯(lián)合站ad3的來水為二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水，試驗處理規(guī)模為100m3/d，來水含油量156mg/l，污水礦化度156857mg/l，利用本發(fā)明的除油劑h2對聯(lián)合站ad3的污水進行除油處理，除油劑h2的投加量為1.5kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為15.0mg/l，處理后含油量降低到5.93mg/l，含油量降低96.2％，達到工藝要求。
實施例6除油劑h3的現(xiàn)場應(yīng)用
聯(lián)合站be8的來水為二元復(fù)合驅(qū)產(chǎn)出水，試驗處理規(guī)模為50m3/d，來水含油量235mg/l，污水礦化度98532mg/l，利用本發(fā)明的除油劑h3對聯(lián)合站be8的污水進行除油處理，除油劑h3的投加量為1.1kg/d，投加除油劑后污水中除油劑的濃度為22mg/l，處理后含油量降低到10.58mg/l，含油量降低95.5％，達到工藝要求。