隨著油田的開發(fā)進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)期，油田的含水率不斷升高。為了提高采油效率，以聚合物驅(qū)油為主的三次采油技術(shù)已經(jīng)在大慶、遼河、勝利、大港等東部主力油田廣泛應(yīng)用，并已取得了明顯的增油降水效果和良好的經(jīng)濟(jì)社會效益。聚合物驅(qū)油技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，使得油田采注不平衡，而大量污水的產(chǎn)生又會導(dǎo)致環(huán)境污染。采用污水配制聚合物配注液已成為油田生產(chǎn)的必然選擇。用于配制聚合物配注液的污水稱為配注污水或配注水。由于污水中成分復(fù)雜，含有大量油污、懸浮物和多種不同的離子，一定程度上削弱了聚合物配注液的黏度，從而降低油田的采收率，特別是污水中的還原性亞鐵離子(Fe2+)對聚合物配注液的黏度影響大。礦場試驗結(jié)果顯示3.0mg/LFe2+即可使井口聚合物配注液黏度下降50%以上。上述文獻(xiàn)并沒有就亞鐵離子對聚合物配注液黏度的影響做系統(tǒng)研究。本工作系統(tǒng)分析了亞鐵離子含量與聚合物配注液黏度的關(guān)系，根據(jù)密度泛函理論模擬計算污水中還原性亞鐵離子的存在狀態(tài)，根據(jù)油田污水中亞鐵離子的存在形式和來源，針對性地開發(fā)了一種二硫代氨基甲酸類除鐵緩蝕劑(WZ1)，并考察了該除鐵緩蝕劑的除鐵效果和緩蝕性能。

　　1、試驗

　　1.1 聚合物配注液的黏度測定

　　試驗藥品有FeCl2·4H2O(分析純，購自國藥試劑廠)，聚丙烯酰胺(白色顆粒粉劑，水解度25%，相對分子質(zhì)量2000×104)。試驗用污水取自勝利油田某采油廠聯(lián)合站。稱取0.355gFeCl2·4H2O溶解于純水中配制成1000mg/LFe2+的貯備液，待用。稱取5.00g聚合物(聚丙烯酰胺)在不斷攪拌下配制成5000mg/L的聚合物母液，待用。

　　由于污水取回至實驗室進(jìn)行試驗時，其中的亞鐵離子已被氧化，需先向污水中加入貯備液，再與聚合物母液配制得不同亞鐵離子含量的聚合物配注液(以下稱配注液)。待配注液放置60min后，采用BrookfieldWZWZV-ⅢULTRA可編程流變儀測其黏度。

　試驗材料為A3碳鋼，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.42%～0.50%C，0.17%～0.37%Si，0.50%～0.80%Mn，≤0.25%Cr，≤0.30%Ni，≤0.25%Cu，其余為Fe。將A3碳鋼制成電極試樣，工作面積為1cm2，非工作表面用環(huán)氧樹脂密封，工作表面經(jīng)1號～6號金相砂紙逐級打磨拋光，清洗，無水乙醇除油，去離子水沖洗干凈。

　　電化學(xué)測試采用三電極體系在美國PARSTAT2273型電化學(xué)工作站上進(jìn)行。參比電極為飽和甘汞電極(SCE)，輔助電極為鉑電極，工作電極為A3碳鋼電極。試驗介質(zhì)為勝利油田孤東采油廠十號配注站的配注污水，其礦化度為9684mg/L，硫酸鹽還原菌含量為25個/mL，含油量為42.6mg/L，懸浮物含量為36mg/L。向配注污水中投加除鐵緩蝕劑WZ-1，其投加量分別為0，5，10，20mg/L。將工作電極在投加除鐵緩蝕劑WZ-1的污水中浸泡7d后，再進(jìn)行電化學(xué)試驗。電化學(xué)阻抗測量頻率范圍為0.05Hz～100kHz，交流激勵信號峰值為5mV。

　　采用日立公司SU-1500型掃描電鏡(SEM)觀察在投加了0mg/L和20mg/L除鐵緩蝕劑WZ-1的試驗介質(zhì)中浸泡7d后碳鋼電極的表面形貌，并采用能譜儀(EDS)分析其表面的化學(xué)成分。

　　1.2.3 對配注液黏度的影響

　　為研究在配注污水中添加鐵緩蝕劑WZ-1后，對配注液黏度的影響，分別開展了配注液黏度大小及穩(wěn)定性兩方面試驗。試驗用聚合物母液取自勝利油田孤東采油廠某配注站，經(jīng)檢測其中聚丙烯酰胺的質(zhì)量濃度為4984mg/L。向含亞鐵離子質(zhì)量濃度為0.89mg/L和1.08mg/L的配注污水中投加不同量除鐵緩蝕劑WZ-1，分別與聚合物母液進(jìn)行1∶1(體積比)稀釋得到聚合物配注液。用BrookfieldWZWZV-ⅢULTRA可編程流變儀測配注液黏度。通過老化試驗考察配注液的穩(wěn)定性。用含0.89mg/L亞鐵離子的配注污水制備配注液，置于68℃恒溫箱中進(jìn)行老化，老化不間后取出該配注液，測其黏度，老化周期為28d。