随着陆上油田采油技术的升级迭代,现阶段采用的三元复合驱驱替剂由大量碱、表面活性剂、聚合物组成,对地层原油的驱油效果明显。然而,原油分离过程产生的采出水被严重乳化,而且还包含大量残留化学物质,这种采出水在回注过程中会造成注水井套管腐蚀、地层岩隙堵塞等危害。不但影响后续开采,还容易造成环境污染。因此,在采出水回注地下前,必须对其进一步破乳脱水,从而尽量减小其对设备和土壤的腐蚀。太阳能是一种洁净、可靠的新型能源,在我国分布十分广泛且蕴藏量丰富。作为一种可再生能源,太阳能的开发和利用是能源可持续发展的必然之路。本课题采用太阳能光-热-电化学耦合过程对油田采出水进行破乳处理,将太阳能光电、光热、光化学转化有机结合,从而达到太阳能高效利用的目的。本实验以柴油乳状液模拟大庆油田三元复合驱采出水,并依次对太阳能光、热、电单场及光-热-电复合场破乳过程进行研究。首先,通过单因素实验,考察了油含量、碱浓度、表面活性剂浓度、聚合物浓度、乳化剪切速率、乳化时间对三元驱乳状液稳定性的影响。结果表明,乳状液的稳定性主要由黏度、界面张力、界面膜强度等因素决定。其次,分别进行太阳能光、热、电单场和复合场破乳实验,实验中实时测定了乳状液黏度、粒径大小及分布、Zeta电位、界面张力的变化情况。结果表明,光-热-电复合场处理过程通过降低黏度、降低表面电荷密度和增大界面张力等方法对三元驱乳状液实现了较好的破乳效果。第三,采用紫外-可见分光光度法,分别测定了单场和复合场破乳实验后乳状液水层的含油量。结果表明,光-热-电三场协同作用破乳效果最好。最后总结得出:太阳能光-热-电过程破乳机理主要包括光、热化学降解、降黏作用以及电化学氧化、气浮效应、偶极聚结和电泳聚结。三元复合驱采出水的破乳处理是三元复合驱技术应用和发展的重要组成部分。本课题采用太阳能光-热-电综合利用过程,对三元复合驱采出水的处理提供了一种绿色、节能的新方法。