聚合物对污水中聚丙烯酰胺的去除效果研究

针对聚合物驱产出污水特性及处理困难的特点,分析了采用特种聚合物部分去除或消除污水中残余水解聚丙烯酰胺（HPAM）对其水质的影响,为解决聚驱污水处理问题提出了新思路。试验研究了不同类别及分子结构的聚合物对溶液或污水中HPAM的去除效果,发现非离子、两性离子、疏水改性阳离子聚合物对HPAM无去除作用,只有阳离子聚合物去除效果较好,其中尤以DMDAAC系列阳离子聚合物效果最优,而适当的分子量和阳离子化度以及气浮技术均可以进一步提高其对HPAM的去除率。证明利用特种聚合物去除污水中HPAM是可行的。     

细菌对注聚驱采油污水中部分水解聚丙烯酰胺降解作用研究

针对大港油田长期聚合物驱后,采油污水中含有大量部分水解聚丙烯酰胺,增加了混合液的黏度和乳化性,使油水分离难度加大,采出水含油量严重超标,外排水对环境的污染也越来越明显,亟待解决部分水解聚丙烯酰胺的降解问题.文章对硫酸盐还原菌、腐生菌、芽孢杆菌和烃类降解菌在含部分水解聚丙烯酰胺污水中的繁殖情况,以及对部分水解聚丙烯酰胺的降解规律和最佳降解条件进行了研究,研究表明:将这些细菌接入部分水解聚丙烯酰胺溶液中,能较快地适应环境而快速生长,并对部分水解聚丙烯酰胺的降解具有较大的贡献,且腐生菌的贡献略大于硫酸盐还原菌,其次是芽孢杆菌和烃类降解菌;菌群对含部分水解聚丙烯酰胺污水进行处理,7d后部分水解聚丙烯酰胺质量浓度从52.31 mg/L降为2.78 mg/L,5 d后含油量从13.5 mg/L降为0 mg/L,使污水达到了外排标准.     

污水聚合物驱油效果评价及机理分析

在“等浓度”和“等黏度”条件下，对污水配制的3种抗盐聚合物溶液的驱油效果进行了评价，并与普通清水聚合物溶液的驱油效果进行了比较。实验结果表明，通过适当增加聚合物浓度或提高聚合物相对分子质量，可以改善污水聚合物驱的增油效果。     

聚驱后阳离子聚合物HCP提高采收率机理研究

对胜利孤岛聚驱后油藏阳离子聚合物HCP驱油效果和机理进行了实验研究。HCP为用环氧丙基三甲基氯化铵醚化的淀粉。实验溶液用矿化度5.1 g/L的模拟油田污水配制,驱替用HPAM溶液浓度1.2 g/L,室温黏度10.1 mPa.s,HCP溶液浓度8 g/L,室温黏度7.8 mPa.s。0~20 g/L HCP溶液70℃下与孤岛中二南脱气原油(黏度121.8 mPa.s)间的界面张力为11.3~8.87 mN/m,室温下使油湿、弱水湿矿物表面接触角变小,亲水性增强;HCP与HPAM溶液相混时产生白色絮状沉淀,质量比为10∶1时沉淀量最多。在渗透率0.29~1.00μm2的含黏土石英砂胶结岩心中注入1 PV 0.2~1.2 g/L的HCP溶液,使水相渗透率降低58.4%~94.0%。采用表面弱油湿的石英砂填充可视化平面模型,用黏度52.46 mPa.s的模拟油驱替至束缚水饱和,在水驱、聚驱(0.3 PV)、后续水驱(0.2PV)之后注入HCP溶液,观测到残余油启动,形成富集油带,波及面积扩大至几乎全模型。采用渗透率5.1和1.2μm2的储层砂充填管并联模型和70℃黏度73 mPa.s的模拟油,按相同程序完成后续水驱后注入0.3 PV HCP溶液并水驱,高、低渗管和全模型采收率增值分别为3.26%、4.84%、4.04%,在相同条件下改注0.4 PV超低界面张力表面活性剂体系并水驱,相应的采收率增值仅分别为0.74%、1.56%、1.15%。图2表4参9。     

阳离子聚合物型絮凝剂处理含聚污水的研究

以污水中油滴的粒径和Zeta电位及污水的浊度、含油量、过滤性为考核参数,考察了污水类型、阳离子聚合物型絮凝剂含量、絮凝剂的阳离子度和分子结构对絮凝剂处理含聚污水和不含聚污水的影响。实验结果表明,随絮凝剂FO4800SH含量的增加,不含聚污水中油滴的粒径和污水的浊度呈先减小后增大的趋势,油滴的Zeta电位呈先增大后平稳的趋势;含聚污水中油滴的粒径略有减小,污水的浊度减小,油滴的Zeta电位为负值且变化程度小。絮凝剂的阳离子度越大,含聚污水中油滴的粒径、污水的浊度、含油量越小;当絮凝剂FO4240SH,FO4440SH,FO4800SH的质量浓度分别为300,300,200 mg/L时,含聚污水的过滤性最好。交联型絮凝剂和线型絮凝剂对含聚污水的处理效果相当,但含有交联型絮凝剂的含聚污水的过滤性较好。     

阳离子高分子SCP与聚合物HPAM的反应产物及其应用探讨

实验研究了阳离子高分子SCP与阴离子聚合物HPAM的相互作用产物及其在油田的应用。SCP为多糖分子链葡糖单元6位羟基被1-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵醚化的产物。HPAM为商品Aldcoflood 1175,分子量1.7×107,水解度25%。黏度(25℃)15 mPa.s的20 g/L SCP溶液与黏度210 mPa.s的1 g/L HPAM溶液按体积比9∶1~6∶4混合,体积比5∶5和4∶6时形成黏度29.3和12.7 Pa.s的凝胶,体积比2∶8时产生沉淀。5∶5凝胶的紫外吸收光谱和全部混合比范围的混合液电导率均偏离两单一溶液相应值的线性加和,表明二者之间发生了反应。5∶5凝胶黏度随温度升高而降低,但在70~90℃区间下降很缓慢。用1 g/L HPAM溶液驱替5.5~6.0μm2储层砂填充岩心中的模拟油,产出液含水达到95%时注入1 PV SCP溶液,在70℃反应24小时后,测得随注入的SCP溶液浓度增大(10~30 g/L),油相突破压力增大(2.28~3.27 MPa/m),油相堵塞率增大(92.0%~97.5%)。若用SCP溶液驱油后再注入1 PV HPAM溶液,则测得的油相突破压力和油相堵塞率略低。图3表3参2。     

阳离子聚合物对聚合物驱含油污水的处理研究

利用zeta电位、浊度、粒径、滤过时间等参数,考察了阳离子聚合物浓度、阳离子度和分子结构对聚驱油田含油污水处理效果的影响。结果表明:少量阳离子聚合物即使不含聚污水油滴zeta电位反转并稳定分散;残留的驱油用聚合物有助于油滴在污水中的稳定分散;处理后含聚污水的zeta电位、粒径增加幅度和浊度随阳离子聚合物用量、阳离子度的增大而减小;阳离子度≥15%的聚合物最佳用量随聚合物阳离子度增加而减小;交联型比线型阳离子聚合物具有更好的除油效果,处理后污水滤过时间更短。图5参8     

化学驱油中浊度法测定HPAM浓度的准确性

大庆油田聚合物驱和三元复合驱中普遍采用冰醋酸－次氯酸钠浊度法测定ＨＰＡＭ浓度,由于应用条件复杂多变,测定结果的准确性不好。实验考察了ＨＰＡＭ的水解度,分子量,水质碱、表面活性剂ＯＲＳ－４１及ＨＰＡＭ生产厂家对测定结果的影响 发现除ＯＲＳ－４１外,其余因素的影响都很大,这使实际生产中很难制作出合乎该法要求的标准工作曲线。     

国内外聚合物驱水质研究概述

介绍了国内外由于水质因素对聚合物溶液粘度影响的研究情况，重点对其溶解氧、矿化度、pH值和化学剂等影响因素进行了论述，结果表明，这些因素都一定程度的影响着驱油用聚合物溶液 粘度的稳定性，改善配注水的水质状况对聚合物驱具有十分重要的意义。     

阳离子型聚丙烯酰胺对聚驱采出液的协同破乳效果研究

参照渤海南堡35-2油田采出液的现场监测数据,以水解聚丙烯酰胺(HPAM)、钠膨润土、现场生产水和原油配制了模拟聚驱采出液.通过对该模拟聚驱采出液脱水率以及脱出水含油量的测定,考察了阳离子型聚丙烯酰胺加量、阳离子度、相对分子质量对协同破乳效果的影响,同时与破乳剂协同使用,考察其协同破乳时的最佳加量.实验结果表明:在55℃下,HG-752加量为100 mg/L、PDAC-AM加量为50 mg/L时,阳离子聚丙烯酰胺的阳离子度和黏均相对分子质量越大,协同破乳效果越好,使用阳离子度60%、黏均相对分子质量532万的PDAC-AM时,脱水率达98%,除油率达80%以上.     

聚表剂驱采出水油水分离性质

聚表剂是一种新型的油田用驱油剂,性质不同于聚合物和三元驱油剂,致使采出水的性质不同于聚驱和三元复合驱的采出水.通过对含聚表剂采出水、聚采出水以及三元复合驱采出水的水质基本性质,初始油珠粒径分布以及油水分离难度的对比试验得出结论,含聚表剂采出水的油水分离难度介于聚驱和三元复合驱采出水之间,即比聚驱采出水油水分离难,比三元复合驱采出水油水分离容易.     

光度法测定化学驱产出污水中HPAM浓度

介绍了用淀粉-碘化镉分光光度法检测化学驱产出污水中部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)残余浓度的测定原理、步骤、特点及矿场跟踪检测出现的实际状况,综述了双波长、三波长分光光度法减小测定误差的原理、特色,以及矿场实际检测应用过程中降低各因素干扰的测试结果与技术优势.     

海上聚合物驱油田污水处理剂的开发利用

聚合物驱污水中含有大量水解聚丙烯酰胺,由于带有大量的羧酸根而带负电荷,处理难度大。目前,主要的商用清水剂为聚阳离子类,如阳离子聚丙烯酰胺、聚铝等,其机理是利用静电中和作用,实现油滴聚集上浮从而净化水质,但在处理的同时会导致大量含聚合物的油泥产生,引起生产流程的堵塞。为了解决该问题,研制了非离子类清水剂,并在海上平台污水处理流程中进行了加注,观察处理效果,加注后水质稳定,满足回注要求。下一步将扩大试验规模,评估并指导新型药剂的研制。     

三元复合驱采出水除硅技术研究

以大庆油田三元复合驱采出水为研究对象,采用化学混凝法对三元复合驱采出水除硅技术进行了实验研究。研究结果表明,化学混凝法除硅的最佳反应温度为45℃,最佳反应时间为20min,混凝剂氧化镁的最佳加药量为5.0g/L。聚丙烯酰胺浓度对除硅有一定影响,且体系中硅离子浓度越高,混凝剂用量越大。     

混凝法预处理聚合物驱采油污水

针对聚合物驱采油技术的应用现状和聚合物驱采油污水处理所面临的严峻形势,提出了采用混凝法进行预处理的措施.通过对不同混凝剂处理效果比较证明,聚合氯化铝处理采油污水效果最好,在处理过程中受温度和pH值影响小,且价格低廉,是一种非常理想的聚合物驱采油污水处理剂.     

The Stability and Breakage of Oil-in-water From Polymer Flooding Produced Water

Produced water from polymer flooding was much more difficult to be treated than that from water flooding. The mechanisms of polymer stabilizing the oil-in-water emulsion were the decreases of interfacial tension and electric conductivity, and the increases of zeta potential and bulk phase viscosity. Inorganic flocculant, the combination of inorganic flocculant and polymer degradation agent, and the combination organic flocculant and coagulant were used to break the oil-in-water emulsion stabilized with polymer. It was the most effective way to use the combination of organic flocculant and coagulant for treating polymer stabilizing oil-in-water emulsion.     

砾岩油藏聚合物驱产聚浓度变化规律

新疆克拉玛依油田QD1区克拉玛依组下亚组砾岩油藏经历长期注水开发,储集层非均质性变强,裂缝和优势通道发育,后续聚合物驱过程中出现采出井产聚浓度高等问题,影响了聚合物驱效果。为认识砾岩油藏聚合物驱产聚浓度变化规律,以该区油藏储集层特征和流体为研究对象,采用生产动态分析、理论公式计算等多种技术手段,针对聚合物驱生产阶段划分、产聚浓度上升规律、产聚浓度界限图版和聚窜井治理压力下限等开展了研究。结果表明,砾岩油藏聚合物驱生产阶段可以划分为注聚初期、见效高峰期、见效后期和后续水驱4个阶段。见效高峰期一般为2~3 a,高峰期内最大产聚浓度为737.2 mg/L,最大相对产聚浓度不超过0.550,相对产聚浓度上升率不超过2.3;140 m和120 m井距相对产聚浓度上升率合理范围为2.3~6.0,对应相对产聚浓度为0.276~0.720,产聚浓度为414.0~1080.0 mg/L;优势通道、压裂裂缝和缝道共存3种聚窜类型井治理的压力下限标准分别是8.0 MPa,10.0 MPa和9.5 MPa.此研究成果对该区及同类型油藏聚合物驱生产动态调整和聚窜井分类治理具有借鉴意义。     

聚合物驱油田采出水生化处理的表征

用GC／MS和GC／FTIR分析了聚合物驱油田采出水及其生物膜法生化处理水中可被XAD系列树脂富集的有机组分，并用超滤技术测定COD的分子量分布。结果表明：两次采集的生化处理进水的COD为102及117mg/L，其中树脂可吸附的COD分别占74．1％及74．8％；生化处理出水的COD为67．5及66．9mg/L，其中树脂可吸附的COD分别占66．4％及68．5％。生化处理进水中树脂可吸附的有机物包括脂肪烃、苯系数、多环芳烃、苯酚类化合物及未知结构的有机酸，其中未知结构有机酸的含量较高。该废水经生化处理后，残余有机物主要为未知结构的有机酸。生化处理对大分子及悬浮性COD的去除效果较好。