[发明专利]一种适用于油田回注水处理聚酰胺纳滤膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种适用于油田回注水处理聚酰胺纳滤膜的制备方法。该方法包括：在高极性有机溶剂中加入致孔剂和聚合物，加热下搅拌溶解，配制得到铸膜液，并刮涂在聚酯无纺布上制成膜；将所刮制的膜片作为支撑层浸入含有水相添加剂、酸接受剂和多元胺单体的水相溶液中0.5‑2min，阴干并除去表面多余水珠，再将其浸入含多元酰氯的有机相溶液中0.5‑2min，膜片取出常温下晾干，经去离子水水洗、烘干得到聚酰胺复合纳滤膜。本发明方法制备得到的聚酰胺纳滤膜，在油田回注水系统中能保持较高的二价离子选择性脱除性能，同时具备良好的耐污染性能。

技术领域

本申请涉及水处理膜技术领域，更具体地涉及纳滤膜技术领域，特别涉及一 种高效处理油田回注水的聚酰胺纳滤膜及其制备方法。

背景技术

在油田开采过程中，随着开采时间的延长，油田开发不断深入、油层压力逐 渐下降，当油层压力下降到一定程度时，原油中油气比上升，导致原油粘度增加， 流动性降低，使得原油开采相对困难，开采效率降低。为保持油层压力，延长油 井开采寿命，目前采用的主流方法就是向油井地层中注水，使油层压力保持稳定 或上升，达到油井稳产高产，提高采收率的目的。在注水采油过程中，注入水和 原油一起采出，经过油水分离后会产生大量的油田废水，若将含油废水直接外排， 将造成严重的环境污染问题，同时又浪费了水资源，如果将废水处理后重新回注 地层补充油井压力，不但可以避免环境污染，而且节约了大量的水资源。

油田回注水要求注水水质需要满足低硬度，且需要保持一定含盐量，硬度过 高容易因为无机结垢堵塞采油管道，增大开采成本，而注水中盐量过低将会导致 油井中粘土发生膨胀，不利于原油的开采；其次对于水体中的悬浮物及油类物质 也需要尽可能的脱除。

传统回注水处理工艺包括絮凝、沉淀、过滤等工序再结合微滤或超滤膜处理 方式，随着采油技术的发展，水中聚合物含量升高、废水中水质矿化硬度较高， 传统处理工艺难以实现聚合物及硬度的高效脱除。纳滤水处理工艺具有能耗低、 系统应用灵活、选择性高且受外部环境影响小等优点，可实现低分子有机聚合物 和钙镁离子的高效脱除，然而常规纳滤膜耐污染性能较差，实际应用中较容易产 生膜元件污堵情况，导致膜元件产水性能大幅衰减。

因此，如何开发一款适用于油田回注水处理的高选择性耐污染纳滤膜是目前 回注水处理领域一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明所需要解决的技术问题是克服现有技术的不足，开发一种耐污染高选 择性的适用于油田回注水处理的纳滤膜，该纳滤膜能在100psi的运行压力下， 膜片对于MgSO₄的脱盐率不低于98.5％，同时膜片通量在25GFD以上。

本发明技术的解决方案是采用共混聚合物制备的支撑层，通过调节共混聚合 物比例控制支撑层亲水性，改善支撑层表面水相单体分布的均匀性，更利于形成 无缺陷的聚酰胺分离层结构；同时选用水相添加剂、多元胺单体、酸接受剂和水 配制水相溶液，水相添加剂能够促进界面聚合过程中水相单体向油相的扩散，增 加两相间的扩散接触面积，提升界面聚合反应速率，增大界面处初生层交联度， 利于脱盐性能的提升；其次，水相添加剂的加入对复合膜的耐污染性能也有明显 提升。

本发明一种适用于油田回注水处理聚酰胺纳滤膜的制备方法，包含步骤如 下：

1)在高极性有机溶剂中加入致孔剂和聚合物，加热下搅拌溶解，配制得到 铸膜液，并刮涂在聚酯无纺布上制成膜；

2)将所刮制的膜片作为支撑层浸入含有水相添加剂、酸接受剂和多元胺单 体的水相溶液中0.5-2min，阴干并除去表面多余水珠，再将其浸入含多元酰氯 的有机相溶液中0.5-2min，膜片取出，经去离子水水洗、烘干得到聚酰胺复合 纳滤膜；

其中，所述的聚合物为铸膜液中聚合物为聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚砜、磺化 聚砜的一种或多种，聚合物总含量占所述铸膜液质量百分比为16-19％；