2014年,大庆油田在世界上首次将三元复合驱(ASP)技术工业化应用,三元复合驱可比水驱提高采收率20个百分点以上,已被大庆油田确定为实现持续稳产的主导技术之一。随着三元复合驱技术的不断推广,三元复合驱采出水的产量也在不断增加,其采出水中由于含有残余的驱油剂组分,导致其乳化程度高、小油滴粒径含量高、相态稳定,油水分离难度远大于水驱和聚驱采出水的油水分离难度,为了实现三元复合驱采出水的高效处理,必须对其采出水中油滴的稳定性及脱稳机理进行研究。本文建立了油滴液膜寿命的计算模型,以分析油滴粒径和驱油剂浓度对油滴液膜寿命的影响。然后采用室内制备模拟三元复合驱采出水的方式来研究驱油剂组分对油水分离特性的影响,基于驱油剂组分对油滴表面性质的影响研究,确定驱油剂性质对油滴稳定性的作用机理。在此基础上,用工业破乳剂和絮凝剂处理模拟采出水,实现对化学处理剂处理条件的优化,进而开展化学药剂对油滴表面性质的影响研究,以此探究化学处理剂对油滴失稳的作用机理。理论计算结果表明,当油滴间的距离较大时,油滴液膜寿命随着油滴粒径的增大而减小;反之则变化情况相反。油滴液膜寿命随着体系中表面活性剂浓度、聚合物浓度的增大而增大。实验结果表明,各种驱油剂组分对油水分离特性均有影响,其中表面活性剂的影响最大。油滴的稳定性随着表面活性剂浓度的增大逐渐增强。当NaOH浓度<400mg/L时,随其浓度的增加,油滴的稳定性增大;当NaOH浓度>400mg/L时,随其浓度的增加,油滴的稳定性又逐渐减弱。聚合物对油滴的稳定性影响与NaOH相反,即油滴的稳定性随着聚合物浓度的增大先减弱后增强。对模拟三元采出水进行破乳-絮凝试验,优选出最佳处理条件:破乳剂的投加量为110mg/L,絮凝剂的投加量为70mg/L,沉降时间为240min,搅拌强度为200r/min,搅拌时间为5min。通过对理论和实验结果对比分析,总结出了破乳-絮凝的机理,破乳剂分子吸附到油滴表面,顶替吸附在油滴表面的表面活性剂物质,降低油水界面张力,减弱油水界面膜强度,从而使油滴的稳定性降低。同时,破乳剂还能中和油滴表面的负电荷,降低油滴之间的静电斥力,进而有利于油滴的聚并。絮凝剂可以将破乳后的油滴通过电中和、吸附桥接、网捕卷扫等作用聚集起来,使小油滴形成聚集体,然后破乳剂和絮凝剂的综合作用使油滴界面膜破裂,最终使油滴产生聚并,进而达到油水分离的目的。