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三元采出水水质成分复杂，悬浮固体处理难度增大，回注水中悬浮物和颗粒粒径中值难以达到回注要求，对地层损害严重，降低油田原油采收率同时增大注水压力，因此分析三元水中悬浮固体组成和影响悬浮固体含量变化的因素，提高曝气沉降工艺处理效果得到广泛关注。本实验模拟曝气沉降工艺，在不同曝气时间和温度等因素条件下，考察采出水中悬浮固体、含油、聚合物、表面活性剂、硫化物以及硅酸盐胶体等含量的变化，确定悬浮固体主要组成和影响其含量变化的主要因素，为实际工艺提供可靠性依据。实验表明，三元采出水悬浮固体含量约500mg/L，部分水质甚至高达3560mg/L；含油量150400mg/L，高含油水质含油量约1400mg/L左右。同时，三元采出水中含有高含量的HPAM、表面活性剂和盐度等，导致三元水呈现高粘度，一般为水粘度的4到6倍。经SEM分析可知，三元采出水中悬浮固体主要形貌为颗粒状、块状和针状晶体等。通过EDS定性分析可知，悬浮固体主要由石油类、HPAM、表面活性剂、硫化物、碳酸盐垢以及硅胶和含铁沉淀物等组成。模拟实验确定，影响三元水中悬浮固体含量变化的主要因素是HPAM析出；HPAM和表面活性剂通过静电吸附和化学键作用，结合水中Ca2+、Mg2+、Ba2+和Pb2+等离子形成沉淀或胶体；硫化物被氧化为单质S或高价态沉淀物；硅酸盐在碱性条件下形成胶体以及含铁沉淀物和碳酸盐垢等的形成；硅酸盐、磷酸盐和FeCl2三者通过化学接枝作用形成沉淀。其次，液流扰动和温度也影响悬浮物含量变化。曝气沉降实验表明，曝气8h后，南五、217和喇291站曝气沉降出水中悬浮物含量分别为320mg/L，130mg/L和330mg/L；含油分别为16.11mg/L，47.12mg/L和9.00mg/L左右；S2-浓度低于0.3mg/L；实验结果说明曝气沉降8h是合理的设计参数，出水悬浮物含量和含油量达到下一级工艺进水要求。但根据液流扰动实验考察结果，曝气沉降罐需要设置单独静置沉淀时间和区域，同时及时清理罐体表层和沉淀区的累积物。