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注水开发是提高油田最终采收率和开发效益的主要方式,注水水质是实现油田高效开发的关键。采出水中含有大量的固体颗粒,固体颗粒能够与原油中的胶质、沥青质相互黏附,分散在水相中,从而使采出水处理难度加大。为了使回注水达标,在采出水的处理中加入了一些水处理化学剂,如缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂等,这些剂的加入使回注水的性质发生了变化:水中悬浮物、油含量增加,悬浮液更加稳定。
为了研究胜利油田采出水悬浮液稳定性,本论文考察了油—水—固体颗粒体系的微观形态,外界条件(矿化度、温度、pH值、固体颗粒浓度、剪切条件)及水处理剂(缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂)对悬浮液稳定性及粒径中值的影响。并通过油水界面张力、界面剪切黏度、Zeta电位的测定,对油水界面性质进行了研究。
结果表明,油—水—固体颗粒体系中存在多种形态。剪切速率提高、剪切时间增加,悬浮液稳定性都增强。温度提高使热力学稳定性降低,而降低悬浮液的稳定性。中性条件下,体系的Zeta电位绝对值最大,悬浮液稳定性最强。矿化度增加,界面张力降低,Zeta电位绝对值增加,悬浮液固含量增加。固体颗粒浓度增加,界面剪切黏度增加,悬浮液稳定性增加。缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂能够降低油水界面张力,对悬浮液体系起到一定乳化剂的作用,增加乳状液的稳定性;絮凝剂聚铝对界面张力的影响不大,但能够破坏悬浮液的稳定性。回注水的反复使用,水相中水处理剂浓度增加,使水中悬浮物、油含量增加,Zeta电位绝对值增加,悬浮液更加稳定。