三元复合驱原油脱水系统油水分离效果急剧恶化后的应急化学剂处理措施

针对大庆油田北三东区块石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液处理设施进液的性质受油井酸洗和酸化作业影响发生突变,油水分离难度大幅度上升,造成大量原油随分离采出水进入采出水处理设施,外输脱水油量大幅度下降的问题,通过对突变后采出液处理设施进液性质的研究,确定造成其油水分离特性严重恶化的主要原因为其中含有大量硫化亚铁和碱土金属碳酸盐等具有油水界面活性的纳米尺度固体颗粒,这些微粒吸附在油水界面上形成空间屏障阻碍油珠之间的聚并。通过联合投加可溶解硫化亚铁和碱土金属碳酸盐微粒的硫化物去除型水质稳定剂WS1005B、可抑制碱土金属碳酸盐微粒析出的水质稳定剂WS1003、对O/W型采出液兼有清水和破乳脱水双重作用的油水分离剂SP1013和可抑制电脱水器内油水过渡层的脱水型破乳剂SP1009,改善了三元复合驱采出液处理设施进液的油水分离特性,实现了石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液的有效油水分离,三相分离器和游离水脱除器放水含油量低于800mg/L,电脱水器出油水含量低于0.5%,分离采出水含油量低于350mg/L。     

油水分离剂在石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液和采出水处理中的应用

大庆油田北二西试验区石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液和采出水中含有大量难以浮升和聚并的微米和亚微米尺度油滴,造成该试验区三元复合驱采出水沉降和过滤除油效果差,过滤后回注采出水含油量严重超标。为解决北二西试验区三元复合驱采出水除油困难的问题,研制了可促进小油滴与大油滴之间聚并的非离子型油水分离剂SP1013。通过在北二西试验区地面回掺热水中投加SP1013,在集油管道中利用SP1013的聚并作用和流场中的油滴碰撞机会实现大油滴对小油滴的捕获和兼并,在保障三元复合驱采出液油水分离效果的前提下,显著改善了采出水的油水分离特性。北二西试验区三元复合驱采出液水相表活剂含量为56~60mg/L、聚合物含量为1168~1264mg/L、pH值为8.2~8.6,按试验区产液量计的油水分离剂SP1013加药量为70mg/L的条件下,处理后回注采出水含油量可降低到20mg/L的含聚合物采出水回注高渗透率油藏的含油量控制指标以下。     

三元复合驱采出水复合清水剂的研制及应用

三元复合驱采出水含油量和悬浮固体含量高,去除困难,造成处理后回注采出水含油量和悬浮固体含量严重超标。为此,研制了由pH调节剂、混凝剂和助凝剂构成的复合清水剂CF1001、CF1002和CF1003。CF系列复合清水剂在大庆油田北三西试验区一口中心井和杏二中试验站三元复合驱采出水处理中得到了成功应用,处理后采出水的含油量和悬浮固体含量分别低于水驱采出水回注高渗透率油藏的含油量（20mg/L）和悬浮固体含量（10mg/L）的控制指标。     

驱油方式对采出液破乳效果的影响

通过室内模拟试验评价了驱油方式对采出液化学破乳效果的影响.水驱、聚合物驱和三元复合驱采出液化学破乳效果之间存在明显差异,聚合物驱和三元复合驱采出液的热化学脱水效果好于水驱采出液,三元复合驱采出液破乳后的水相残余乳化油量大于水驱和聚合物驱采出液;三元复合驱工业化应用后,如果直接沿用已建水驱和聚合物驱采出液游离水脱除装置处理三元复合驱采出液,那么将使游离水脱除器放水的含油量大幅度上升,所以必须研制适应三元复合驱采出液,特别是弱碱体系三元复合驱采出液的高效破乳剂.     

一种高稳定性聚合物驱采出液的成因、预防措施和破乳方法

自20世纪90年代开始,国内研究人员在聚合物驱采出液性质和破乳方法方面开展了大量研究和试验工作,发现与水驱采出液相比,聚合物驱采出液水相粘度和携砂量大,油水分离速率低,乳化原油导电性强,造成游离水脱除器和电脱水器内淤积严重,电脱水器运行电流升高甚至频繁垮电场。     

含高浓度石油磺酸盐表面活性剂三元复合驱采出液破乳剂

以大庆油田试验区中心井三元复合驱采出液为介质,研制了适用于高含量石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液破乳剂DE1022。室内试验结果表明,在其加药量为200mg/L时,可使水相表面活性剂含量不大于500mg/L、聚合物含量不大于2100mg/L的采出液在40℃下经过40min静置沉降后的水相含油量不高于2334mg/L,油相含水率不高于2.8%。     

高剪切流场和含水率对驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液油水分离特性的影响(二)

以大庆油田北一区二排区块现场三元复合驱采出液为介质,研究了采出液含水率和离心泵中的高剪切流场对石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液油水分离特性的影响及其影响机制.驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液的最主要特征为含水率和驱油剂含量高,油水界面张力低,油水乳化程度高,在离心泵等高剪切湍流场内易发生二次乳化而油水分离难度显著增大.水包油(O/W)型三元复合驱采出液的油水分离难度随其含水率增大而增大.含水率大于等于93.7％的高表面活性剂含量石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液单位体积内的油滴数量少,油滴间发生相互碰撞和接触的机会少,加上油滴在Marangoni效应作用下聚并缓慢,其在上浮进入三相分离器和游离水脱除器油水界面下方的油珠聚集体之前难以充分聚并,粒径过小,使得油珠聚并后被圈闭在油连续相中的水滴粒径过小,所形成的油包水(W/O)型原油乳状液中含有大量直径小于4μm的细小水滴,这些细小的水滴受Brown运动影响严重,沉降和聚并困难,造成驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液脱水达标困难.离心泵对含水率小于60％的三元复合驱采出液总体上有显著的二次乳化作用,使其油水分离特性变差,而对含水率为77.3％的三元复合驱采出液的油水分离特性则没有显著的不利影响.离心泵对三元复合驱采出液的乳化机理为离心泵内存在高强度的湍流场,其中尺寸与分散相液滴相近的漩涡与液滴发生碰撞而使后者发生破裂,粒径变小,其影响程度随油水界面张力和分散相体积分数下降而增大.转油放水站外输液为含水率为60％～80％的O/W型乳状液时其后续脱水难度较低.     

微乳液型反相破乳剂的研制及应用

研制了对反相原油乳状液兼有良好清水和快速脱水作用的微乳液型破乳剂,并将其应用于大庆油田喇Ⅱ-1联合站的原油脱水和采出水处理中。在喇Ⅱ-1联合站原有的一段游离水脱除加二段电脱水原油脱水工艺和一级沉降加一级纤维球过滤采出水处理工艺不变的情况下,在采出液中投加15mg/L研制的反相原油乳状液破乳剂后,游离水脱除器放水的平均含油量由投加微乳液型破乳剂前的2004·5mg/L降低到442·8mg/L,处理后采出水的平均含油量由投加微乳液型破乳剂前的31·2mg/L降低到4·1mg/L,药剂费用为0·14元/m3。     

原油脱水站油水分离效果的影响因素和改善措施

针对近年来大庆油田部分原油脱水站存在的问题,研究了影响原油脱水站油水分离效果的主要因素,提出了改进破乳剂的性能和投加机制,降低游离水脱除器进液中机械杂质含量等提高原油脱水站油水分离效果的改善措施。对采出液处理中应用的破乳剂配方及其加药点设置,沉降罐上部污油回收处理工艺进行了改进。在实际应用中显著改善了大庆油田采出液的油水分离效果,电脱水器运行稳定性显著提高,出矿净化原油水含量低于0.3%的控制指标,沉降罐上部油层厚度可控制在0.3m以下,聚驱沉降罐和水驱沉降罐放水含油量可分别降低到500mg/L和300mg/L的控制指标以下。     

三元复合驱采出液分离装置的优化研究

针对油田三元复合驱采出液乳化严重等特点,通过现场试验对油水分离器进行结构及操作条件的优化。现场试验结果表明,优化后的分离器对三元复合驱采出液的分离,油相和水相均达到采出液分离标准,且油水分离效率可达到98%以上。     

聚表剂驱采出水水质特性及处理技术研究

以聚表剂驱采出水为研究对象,开展了水质特性分析及现场水处理试验研究。研究结果表明:采出水中聚表剂质量浓度在312~656 mg/L之间,粘度在1.2~2.4 m Pa·s之间,Zeta电位在-27.0~-22.0 m V之间,粒径小于或等于10.0μm的油珠占35%以上;其油水分离难于聚驱采出水,静置沉降16 h后,水中油的质量浓度降至100 mg/L以下。传统的连续流两级沉降除油工艺累计运行24 h,出水中油的平均质量浓度为107.9 mg/L;序批流沉降除油工艺能够实现累计运行22 h内出水油的质量浓度在96 mg/L以下,处理效果优于传统的连续流两级沉降工艺。     

油水分离剂在化学驱采出液和含油污水处理中的应用

针对大庆油田聚北-1联合站处理的化学驱采出液和含油污水因含有表面活性剂(52 8mg/L)、碱(294 5mg/L)和聚合物(347 5mg/L)而油水分离困难,造成该站处理后污水含油量严重超标的问题。从非离子型药剂的思路出发研制了适用于含表面活性剂、碱和聚合物的反相原油乳状液的油水分离剂。在聚北-1联合站原有的两级沉降和一级石英砂过滤含油污水处理工艺不变的条件下,在采出液中投加60mg/L本文研制的油水分离剂(药剂费用为0 51元/m3)后,该站处理后污水的平均含油量由投加油水分离剂前的99 0mg/L降低到9 9mg/L。     

二氧化氯氧化降解三元采出液技术研究

三元复合驱采出液由于聚合物、碱、表面活性剂的存在,使采出液的粘度增加,乳化严重,油水分离困难,传统的应用于水驱、聚驱采出液的处理技术不能满足三元复合驱采出液的处理要求。本文研究了ClO2氧化降解三元采出液的效果,并且找出了ClO2的最优反应条件,结果表明,反应温度为45℃,采出液中ClO2浓度40mg·L-1,加酸量为0.5%,反应2h以上,采出液粘度可由16.65mPa·s下降到2.9mPa·s,阴离子表面活性剂浓度可由0.16mg·L-1下降到0.10mg·L-1。处理后的三元采出液的腐蚀率在腐蚀三级标准的范围内。     

生物破乳剂处理油田采出水的实验研究

以生物破乳菌D3菌处理胜利油田采出水,D3菌破碎后质量浓度为500 mg/L 时,对采出水的除油率为 64．4％;30℃时除油率达97．3％,破乳菌在30℃时具有较高的破乳活性。     

Adaptability of a hydrophobically associating polyacrylamide/mixed‐surfactant combination flooding system to the Shengli Chengdao oilfield

We investigated the performance of a combination flooding system composed of hydrophobically associating polyacrylamide (HAPAM) and a mixed surfactant [fatty acid disulfonate anionic gemini surfactant (DMES) plus the nonionic surfactant Triton X‐100 (TX‐100)] under the reservoir conditions of the Shengli Chengdao oilfield. With 1800 mg/L HAPAM and 300–3000 mg/L mixed surfactant, the surfactant–polymer (SP) flooding system reached an ultralow oil–water interfacial tension, and the viscosity of the system was greater than 40 mPa s. After the solution was aged for 120 days, its viscosity was still more than 40 mPa s; this indicated a good aging stability. The core flooding experiments with different porous media permeabilities showed that the SP flooding system created a higher resistance factor and residual resistance factor. In addition, the indoor flooding experiments indicated that the SP combination flooding system increased the enhanced oil recovery by more than 30% over that of the original oil in place compared with the water flooding system. Therefore, it was feasible to use an SP flooding system in the Chengdao oilfield. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 40390.     

稠油采出液油水分离剂的研制和应用

研制出了对中东某油田高含水稠油(API度为21·3)采出液兼有清水和破乳双重功能的非离子型油水分离剂SP1006。现场试验表明,在SP1006综合加药量为6mg/L的情况下,就可达到外输脱水脱气原油的水含量不大于0·6%、处理后深层回灌采出水的含油量不大于150mg/L的技术指标。     

三元复合驱采出水处理研究进展

随着三元复合驱采油技术在油田的广泛应用，三元复合驱采出水产量不断增加。三元复合驱采出水水质复杂，具有矿化度高、黏度大、含油乳化程度高、小油滴含量高、油水分离困难等特点，对油田生产和环境的影响日益严重。因此，开展三元复合驱采出水高效处理方法的研究成为一项重要的任务。本文分析了影响三元复合驱采出水油水分离特性的各种因素，介绍了目前国内应用于三元采出水处理的先进技术，如膜分离法、气浮选分离法、高级氧化法、微生物法等，阐述了这些处理技术的优势及存在的问题，重点介绍了气浮选分离法和微生物法在三元采出水处理中的应用情况，并对大庆油田三元复合驱采出水现场处理工艺进行了介绍，最后对今后的研究工作提出了一些展望。     

三元复合驱污水的无机絮凝剂处理效果研究

采用模拟三元复合驱采出污水,选用硫酸铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁4种无机絮凝剂,研究其对三元复合驱采出污水的处理效果。经4种絮凝剂处理后,污水的透光率均随加剂量的增加而先上升后下降;温度升高有利于提高絮凝效果;硫酸铝处理效果较聚合无机盐差,聚合氯化铝的絮凝效果最好,在温度为50℃时,最佳投加量为2750mg/L,最高透光率为84.1%。聚合氯化铝对聚合物驱污水、三元复合驱污水及仅含表面活性剂的污水处理试验表明,3种模拟污水处理难度由大到小依次为:三元复合驱污水、表面活性剂污水、聚合物驱污水。