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摘要：
在海上油田中，二元驱采是一种广泛应用的提高油田开采效率的方法。然而，该方法产出的采出水常常存在很高的含油率和颗粒物含量，给后续处理和注入海洋环境带来了极大的困难。本文研究了孤岛油田二元驱采出水破乳除油技术，通过对各种添加剂的使用、反应工艺的优化、筛选最佳操作条件等，探究了最佳的出水破乳除油方案，并在实验中得到了较好的效果。研究结果表明，使用复合添加剂、布置优化反应器、控制射流气体流量并严格控制操作条件等方法是实现高效破乳除油的关键。
关键词：孤岛油田；二元驱采；破乳除油；添加剂；反应工艺
Abstract：
In offshore oilfields, binary surfactant flooding is widely used to improve the efficiency of oil field development. However, the produced water often contains high oil content and particle content, which leads to great difficulties in the following treatment and injection into the ocean environment. This paper studies the technology of demulsification and oil removal of the produced water in the binary surfactant flooding of the Gu Island oilfield. Through the use of various additives, optimization of reaction process, selection of optimal operating conditions, the best scheme for demulsification and oil removal was explored and good results were obtained in the experiments. The research results show that the key to achieving efficient demulsification and oil removal is to use composite additives, optimize the reactor layout, control the jet gas flow rate, and strictly control the operating conditions.
Keywords: Gu Island Oilfield; Binary surfactant flooding; Demulsification and oil removal; Additives; Reaction process
在海上油田采油过程中，常采用二元驱采方法提高采出油的效率。该方法通过注入表面活性剂溶液来降低油相和水相之间的表面张力，从而促进驱油作用。然而，在该过程中，由于高含油量和颗粒物含量，所产出的采出水往往无法直接注入海洋环境，必须进行破乳除油等预处理操作。因此，研究有效的二元驱采出水破乳除油技术对于降低采出水的环境影响和提升采油效率具有重要意义。
本文以孤岛油田为例，探究了二元驱采出水破乳除油技术，通过对各种添加剂的使用、反应工艺的优化、筛选最佳操作条件等，制定了较为完整的出水破乳除油流程，并在实验中得到了明显的效果。下文将从添加剂的选择、反应工艺的优化、最佳操作条件的确定等方面阐述本研究的主要内容。
添加剂是二元驱采出水破乳除油的重要组成部分，能够破坏油水界面的稳定性、破乳沉淀和溶解油中的表面活性剂等，从而使含油水分离，达到破乳去油的目的。在本研究中，首先进行了各种添加剂的筛选，并找到了最佳的破乳除油效果。
单一添加剂
在实验中，首先采用三种单一添加剂进行破乳除油：石油磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠和十六醇聚氧乙烯醚。为了比较各种添加剂的破乳效果，测定了不同添加剂浓度下的破乳效果和含油率。
结果表明，三种添加剂均能达到破乳除油的目的，但单一添加剂的效果并不理想。当添加剂浓度过大时，虽然含油率得到了较好的控制，但破乳效果并未显著提高。这表明，单一添加剂不能完全满足出水破乳除油的需要。
复合添加剂
为了进一步提高破乳除油的效果，本研究采用了复合添加剂，即同时使用两种或以上的添加剂。实验结果表明，复合添加剂胜过单一添加剂，能够更好地破坏油水界面的稳定性，实现高效破乳除油。
具体而言，本研究采用了石油磺酸盐和十二烷基苯磺酸钠作为复合添加剂，在破乳除油实验中取得了较好的效果。最佳复合添加剂比例为1:1，%。此时，含油率从原始的20%降至2%，破乳效果显著提高。
除了添加剂选择外，反应工艺的优化也是实现高效破乳除油的关键。通过优化反应器的布置、控制射流气体流量、采用不同的反应时间等方法，能够进一步提高破乳除油的效果。
反应器的布置
在本研究中，采用了环形反应器布置，即将含油水流经环形反应器后，在反应器中产生的微气泡加速油水分离。实验结果表明，采用环形反应器布置可以明显提高破乳除油效果。最佳布置角度为120°，。
射流气体流量的控制
在反应器中，射流气体是产生微气泡的重要源头。而射流气体的流量大小也会影响微气泡的产生和大小，进而影响破乳除油的效果。通过改变射流气体流量，本研究研究了射流气体流量对破乳效果的影响。
实验结果表明，，破乳除油效果最佳。当流量过高或过低时，破乳除油效果均会降低。这是因为当气泡过小或过大时，其与油滴之间的作用力不足以将油滴与水分离。
除了上述关键参数外，本研究还确定了最佳操作条件，包括最佳操作温度、最佳pH值和最佳操作时间。这些条件对于实现高效破乳除油也起到了关键的作用。
最佳操作温度
在本研究中，操作温度的影响采用两种温度分别进行实验，即20℃和35℃。结果表明，操作温度对于破乳除油的效果有一定影响。当操作温度为35℃时，破乳除油效果最佳，%。而当操作温度为20℃时，含油率为4%，破乳效果稍差。
最佳pH值
在反应过程中，pH值也会影响破乳除油的效果。因此，本研究研究了不同pH值下的破乳除油效果。结果表明，，破乳效果最佳，含油率仅为3%。-，破乳效果比较稳定。
最佳操作时间
最后，本研究还确定了最佳操作时间。实验结果表明，当反应时间为5min时，破乳除油效果最佳。当时间过短或过长时，破乳效果均会降低。这是因为过短的时间不能将计时浸润的添加剂充分使吸附到油滴表面，而过长的时间则会增加操作成本和浪费处理水。
本文研究了孤岛油田二元驱采出水破乳除油技术，通过添加剂的选择、反应工艺的优化、最佳操作条件的确定等方法，最终制定了一套破乳除油流程。实验结果表明，采用复合添加剂、环形反应器布置、控制射流气体流量和严格控制操作条件等方法可以明显提高破乳除油效果，最终产水的含油率降至2%以下。因此，本文的研究结论对于降低采出水的环境影响和提高油田开采效率具有重要意义。