污水曝氧站工艺设计

聚合物驱油由于大量采用清水配制和稀释聚合物溶液,致使油田采出污水无法完全回注到地下,造成了污水大量外排及环境污染。为了应用油田采出污水配制和稀释聚合物溶液,减少油田污水外排,需要对污水进行曝氧处理以提高注入的聚合物溶液的地面粘度,同时使该溶液具有较好的抗降解性能,在污水稀释聚合物溶液时,一般要求处理后的污水含氧量要达到0.8～1.0mg/L。经大庆油田采油六厂喇十五曝氧站现场试验,在初始粘度和清水配制聚合物溶液保持一致的条件下可以达到相同的驱油效果,且降低了污水含氧量指标。近年来经不断的改进完善,曝氧工艺技术已日趋成熟。     

含聚污水配制稀释聚合物的可行性

为研究大庆油田聚合物驱油过程中含聚污水配制聚合物体系的可行性,通过配制等浓度的驱油体系,对体系的黏度和抗剪切性能、黏弹性、稳定性、分子线团尺寸等性能参数进行测定,在此基础上进行了注入能力和驱油效果评价。结果表明：不同水质配制稀释聚合物体系的聚合物性能、注入能力和驱油效果为：清水配制、深处理污水稀释体系均优于聚合物浓度为0 的污水配制、稀释体系和用生化水配制、稀释体系;在配制浓度相同的条件下,聚合物溶液体系的性能随配液污水中聚合物浓度升高而增强,污水中的残余聚合物具有良好的增黏性。含聚污水配制稀释聚合物在大庆油田具有广泛的适用性,针对大庆油田二类油层,在综合考虑聚合物溶液的注入能力和驱替效果的前提下,建议采用含聚合物浓度为200率400 mg/L的物化污水配制、稀释聚合物体系,能够在等聚合物干粉用量条件下实现最佳的综合利益。     

聚合物调配注入自动控制及计算机监控一体化

聚合物驱普遍采用“集中配液，分散注入”的建站模式，聚合物干粉和清水通过分散溶解和罐群熟化工艺集中配制成5000mg／L的聚合物母液，聚合物母液与污水调配分散注入到各注聚井。而对聚合物调配注入流程实行自动化控制与计算机监控一体化，对降低工人劳动强度，保障设备安全运行，提升注聚站整体自动化水平等具有重要意义。     

解决污水配制聚合物溶液粘度问题的方法探讨

油田污水配制聚合物溶液存在溶液粘度损失严重及热稳定性差的问题,为了探索解决办法,选择孤南注水站和孤六联合注水站的油田污水配制聚合物溶液,分别从油田污水和聚合物2方面考察了污水配制聚合物溶液粘度的影响因素.结果表明,污水中的矿化度、化学耗氧量和细菌含量等是造成聚合物溶液粘度降低及热稳定性变差的主要原因,该问题可通过对污水的有效处理及降低污水中的化学耗氧量得到部分解决;污水配制的HPAM-1聚合物溶液的粘度及热稳定性远好于HPAM-2聚合物溶液,即不同的聚合物对污水的敏感性不同,所以研制并筛选对油田污水不敏感的新型聚合物是解决污水配制聚合物溶液粘度问题的根本途径和主要技术攻关方向.     

泡沫复合驱聚合物溶液黏度损失原因分析

胜利油田埕东泡沫复合驱先导试验中,交替注入加发泡剂的聚合物溶液和99.5%的氮气,井口黏度损失十分严重,现场检查发现注聚管道内壁腐蚀严重.实验考察了多种因素对聚合物溶液黏度的影响,所用聚合物溶液由5 g/L的清水母液稀释而成,黏度在70℃下测定,结果如下.生锈钢片确能使聚合物清水溶液黏度迅速降低.清水稀释溶液黏度高且在1小时内稳定,曝氧污水稀释的溶液黏度较低(～60%)但很稳定,隔氧污水稀释的溶液黏度极低且迅速失黏;引起黏度损失的因素是污水中COD物质.随溶解氧浓度增大,清水和污水稀释溶液的黏度均迅速下降.污水稀释溶液加Fe2 1小时后的黏度,随Fe2 加量增大(0～30 mg/L)而迅速减小,加0.5 mg/L Fe2 后溶液度不断降低,30天后失去黏度;加Fe3 1小时后黏度略有下降,但加0.5 mg/L Fe3 后溶液黏度仍逐渐降低,30天后降至～5 mPa·s,其原因是Fe3 可与HPAM的酰胺基反应而生成Fe2 ,Fe2 使聚合物分子链降解.研制了由氧化剂和自由剂终止剂组成的水质稳定剂DW-1,加入100 mg/L DW-1可使聚合物污水溶液基本上保持其黏度.图3表3参10.     

双河油田污水催化脱硫配聚现场试验

目前国内主要还是采用清水配置聚合物溶液或母液,这需要消耗大量的清水资源。河南双河油田通过脱出S2-来解决聚合物溶液的黏度降低问题。前期实验研究发现,通过改进的催化脱硫工艺,进口浓度为30 mg/L的S2-曝气30 min后浓度可以降低至0.2 mg/L。采用催化脱硫工艺处理双河污水,曝气时间为30 min,将处理后的污水用作聚合物母液配制及母液稀释,现场试验证明该方案可行且效果较好。以深度脱硫后的污水配制母液并稀释得到的聚合物溶液其黏度高达48.1 m Pa·s,较现有工艺黏度可提高24.9%。该方案每年可节约成本1 245.1万元,取得了巨大的经济效益和社会效益。     

污水配制稀释聚合物实验

实验条件：抗盐聚合物分子量2500万，2500万聚合物分别用清水，污水配制浓度6250mg／L的母液。     

污水配制的Al3+交联聚合物凝胶性能特征

用大庆采油二厂的污水(矿化度4013mg/L)配制不同HPAM浓度的Al3 交联聚合物凝胶,在气测渗透率1 25μm2的人造岩心上,按清水(矿化度729mg/L)—凝胶—污水或清水的注入程序,注入量>5PV,测得凝胶中HPAM浓度为0 6、0 5、0 4g/L时,残余阻力系数FRR(368 6～277 4)大于阻力系数FR(266 7～246 0),二者均随HPAM浓度减小而减小;后续注入清水时FRR较低;凝胶中HPAM浓度为0 3g/L时FRRFR;聚合物溶液的粘度略低,在放置过程中FR和FRR大体不变,FR和FRR值很小且FRR相似文献   

采油污水配制聚合物技术在孤东油田的应用

针对目前配制聚合物溶液需耗费大量清水，而采油污水处理和外排又困难的问题。研制开发了综合水质改性处理荆SC—1和聚合物溶液稳粘保粘剂JW-1。采油污水用SC—1和JW-1处理后，配制的聚合物溶液的粘度和稳定性明显提高，实现了采油污水经快速处理后直接用于聚合物溶液的配制。     

利用埕东油田西区采油污水配制聚合物溶液研究

为了提高埕东油田西区采油污水配制聚合物溶液的粘度,根据该区污水配制聚合物溶液粘度降低的影响因素和污水的特点,提出了首先采用生物接触氧化工艺去除污水中还原态硫化物,然后采用超滤反渗透工艺降低金属离子的质量浓度,形成了一套采油污水生物接触氧化与超滤反渗透处理集成工艺.通过工艺处理,可以有效降低污水中显著影响聚合物溶液粘度的因素——物质的质量浓度,将污水中还原性硫化物的质量浓度由6mg/L降低为0 mg/L,钠离子的质量浓度由3 541 mg/L降低为248mg/L,镁离子的质量浓度由120 mg/L降低为0 mg/L,用处理后的污水配制的聚合物溶液的粘度达到35 mPa.B,粘度保持率达70％以上,达到现场聚合物驱的生产要求.     

曝氧和厌氧污水聚合物溶液粘度差异及机理分析

针对大庆杏南油田曝氧污水配制聚合物溶液过程中遇到的粘度差异问题，通过建立含有99．999％氮气的厌氧实验环境，研究了空气曝氧后和完全厌氧条件下污水聚合物溶液粘度差异原因及作用机理。结果表明，随着时间的延长，在不同温度、不同相对分子质量条件下，曝氧污水配制的聚合物溶液的粘度高于厌氧污水配制的聚合物溶液的粘度；曝氧污水配制的聚合物溶液的抗剪切能力高于厌氧污水配制的聚合物溶液；厌氧蒸馏水配制的聚合物溶液的粘度最高，保留效果较好；污水聚合物溶液曝氧量在7mg／L左右时曝氧效果最好。     

油田污水配制聚合物的脱硫保粘研究与应用

针对因油田污水中H2S的存在而导致配制的聚合物溶液粘度损失严重的问题开展研究,采用空气氧化法,通过优化水力停留时间和气水比,实现了对污水中H2S的彻底去除,并使处理后污水所配聚合物溶液(质量浓度为1700 mg/L)粘度由处理前的5 mPa·s提高到30mPa·s以上,且具有较高的热稳定性,达到了该二元复合驱对聚合物溶液粘度的设计要求。同时,全部采用脱硫处理后污水配制的聚合物溶液(污水配制母液、污水稀释)粘度也可以达到30mPa·s以上,因此可以采用污水配制聚合物母液,节约大量清水资源和生产费用。     

污水降解聚合物因素分析及控制方法

聚合物AT-420在大港港东油田新鲜回注污水中的溶液粘度很低,浓度4 g/L时仅为20 mPa.s,为放置20小时的该污水所配同浓度溶液粘度的1/6。AT-420污水溶液的粘度随污水放置时间的延长而增大,前80分钟增速很快,此后增速大大减小。用抗盐聚合物(一种AM共聚物)所作的研究表明,引起溶液粘度降低的主要因素,在港西油田为Fe2 ,在羊三木油田为Fe2 和H2S;聚合物盐水溶液粘度随Fe2 Fe3 加入量的变化,证实Fe2 是引起溶液粘度下降即引起聚合物降解的主要因素,配制聚合物溶液用的污水中Fe2 浓度宜低于0.2 mg/L。硫脲和硫代硫酸钠均可减轻污水溶液中聚合物的降解。在港东、港西、羊三木三个注聚站的污水储罐上安装了喷淋装置,使曝气污水中Fe2 浓度大大降低,但曝气污水和用曝气污水配制的聚合物溶液储存12天后,Fe2 浓度又升高。建立了污水通气曝氧—过滤除三价铁化合物—除氧三段处理工艺,建成了包括前两段的处理装置,处理后现场污水中Fe2 浓度稳定地降至0.2 mg/L以下。图6表2。     

耐盐交联体系调驱先导试验矿场注入工艺方案探讨

采用交联聚合物调驱的方法可以达到进一步提高聚合物驱的技术效果和经济效益。清水交联聚合物体系深度调剖效果好于聚合物驱和污水交联聚合物深度调剖。因此，方案设计注入的交联聚合物体系采用清水配制聚合物母液、清水稀释聚合物母液的配制和注入工艺。     

污水聚合物溶液井口黏度真实性的探讨

针对大庆油田萨南开发区污水配制聚合物溶液井口黏度检测值普遍偏低的现象,本文研究了水质及溶解氧对污水配制聚合物溶液井口黏度的影响,以室内研究结果为依据,对三东4#注入站三口井污水配制聚合物过程中添加稳定剂的效果进行了考察并对相关机理进行了探讨。通过厌氧、曝氧条件下在注聚井口取样,在厌氧、曝氧条件下检测聚合物溶液的黏度发现,溶解氧是影响污水聚合物溶液井口黏度的关键因素,能引起井口黏度的大幅度损失,从而导致污水聚合物溶液井口黏度检测值普遍低于其真实黏度值;在厌氧条件下取样或在曝氧条件下添加甲醛取样,井口黏度检测值接近于真实值。同时加入稳定剂能明显改善污水配制聚合物溶液的稳定性,大幅度提高溶液黏度保留值,老化90天时的黏度保留率分别80%、70%、88%。     

驱油用常规聚合物与抗盐聚合物性能全面评价

在模拟克拉玛依七东1区克下组油藏条件下，对比测定了驱油用商品常规聚合物和抗盐聚合物的多项性能。常规聚合物HPAM分子量2．1×10^7，水解度25％～30％；抗盐聚合物代号KYPAM，为梳状分子链AM共聚物，分子量2．3×10^7，水解度25％～30％。聚合物溶液分别用矿化度0．335g／L的清水和矿化度7．637g／L的油田污水配制。实验温度34℃。表观黏度～浓度曲线和黏度～剪切速率曲线表明，KYPAM的增黏性在清水中好于而在污水中远好于HPAM。在清水中KYPAM短时间抗剪切性优于HPAM，剪切时间增加时优势减小。密闭老化90天的KYPAM清水和污水溶液黏度保留率高于HPAM溶液的相应值。在模拟砾岩油藏的河道砂胶结岩心上，水驱之后注入0．6PV浓度0．8、1．0、1、2、1．5g／L的聚合物清水溶液，KYPAM提高采收率6．06％、6，51％、6．61％、7．17％，HPAM则提高采收率8．2％、7．2％、10．0％、10．2％。拉伸细丝直径～时间曲线和0．1～2．2Hz区间溶液储能模量曲线表明，KYPAM溶液的弹性低于相应的HPAM溶液，这是KYPAM岩心驱油效率低于HPAM的原因．图6嘉3参5．     

膜处理法降低含油污水矿化度工业化应用研究

在大庆油田聚驱开发过程中,由于采出的含油污水矿化度高,会造成聚合物降解,因此一般采用低矿化度清水配制聚合物溶液。随着聚驱开发规模不断扩大,低矿化度清水用量大幅度增加,导致含油污水采注失衡,出现污水外排现象。为此,开展了含油污水降矿化度配制聚合物工艺技术的研究。先后进行了室内实验、现场小试、现场中试等试验研究,并于2012年新建设1座日产5 000 m~3低矿化度含油污水试验站,采用超滤膜+离子交换膜工艺技术,将离子从含油污水中分离,使处理后的污水水质满足配注聚合物的用水标准。对含油污水进行改性后,保证了含油污水配制的聚合物溶液黏度不低于清水。采用低矿化度污水替代清水稀释聚合物,可减少清水费用5.9元/m~3,年节约成本978万元。     

长庆油田污水配聚溶液黏度降低的原因分析

聚合物驱是提高原油采收率的重要措施之一,长庆油田采用清水配制聚合物母液,再用联合站处理后的污水进行稀释的方法配制聚驱溶液,但其黏度在未达到储油层已降低至15 m Pa·s以下,严重影响驱油效率。本研究首先对联合站内各工艺段污水进行水质分析,然后通过室内配制模拟污水及聚合物溶液,考察了K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、溶解氧及水处理剂对聚合物溶液黏度的影响。结果发现,Fe2+是导致聚合物黏度降低的最关键因素。此外,高价金属离子、溶解氧和水处理药剂对聚合物溶液黏度也有较大影响。     

大庆油田疏水缔合聚合物驱物理实验模拟

通过阻力系数(FR)和残余阻力系数(FRR)测定及岩心驱油实验,在实验室考察了一种疏水缔合聚合物HAP工业产品在大庆油田条件下(45℃,天然或模拟人造岩心)的驱油性能,并与一种HPAM工业产品(M=1.43×107,HD=27%)进行了对比.HAP溶液用矿化度4 456 mg/L的污水配制,HPAM溶液用矿化度918 mg/L的清水配制.800 mg/L HAP溶液流过水测渗透率0.037-0.333 μm2的天然岩心时产生的FR＞10,FRR＞2.在三层非均质人造岩心(Vk=0.72, Ka=0.840-1.120 μm2)上进行的岩心驱油实验中,相同浓度(1 000 mg/L)HAP溶液驱替水驱残余油的采收率比HPAM溶液高3%-4%(OOIP),相同粘度(41-42 mPa·     

聚合物驱采油污水的水质深化处理技术

为解决聚合物驱产出污水的重复利用和污水配制聚合物溶液时黏度损失率高的问题,考察了影响聚合物溶液的主要因素,合成了聚硅铝絮凝剂(PSi AS-1)并对其净水性能进行了评价,用OIL Scale Chem结垢预测软件模拟了净化水在地层条件下的结垢趋势,采用激光粒度仪分析了聚合物溶液中的微粒粒径。研究结果表明,聚合物溶液中的Fe~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、S~(2-)和悬浮物对聚合物溶液黏度的影响较大,在污水配聚合物溶液时必须进行控制;配方为50 mg/L的PFS(聚铁助凝剂)+200 mg/L的PSi AS-1+8 mg/L助沉剂的水处理剂能降浊除钙,使经深化处理后的净化水中Ca~(2+)、Mg~(2+)离子和残余聚合物含量均大幅降低,不含还原性二价铁离子和硫化物,含油量和悬浮物含量均较低。该净化水中少量的聚集体微粒的平均粒径在100 nm以下,远小于地层孔隙直径,不会发生碳酸钙垢堵塞地层的情况,可满足污水配制驱油用聚合物溶液的技术要求。