含聚污水回注对储层损害机理研究

渤海某油田注水井注入压力高、酸化有效期短等问题突出。结合油田储层地质特征和注水开发历史,系统研究了清水与含聚污水清污配伍性、悬浮物组分、HPAM微观形貌与分子尺寸、注入水与岩心适应性等方面内容。研究表明：悬浮物堵塞是主要的损害形式,悬浮物为产出聚合物与污水处理剂、Ca2＋、Mg2＋等二价离子絮凝的产物,其次为产出聚合物与地层微粒形成的包络物,悬浮物中还含少量CaCO3和FeCO3沉淀。早期注清水导致储层发生强水敏损害,清污混注生成的CaCO3和FeCO3等刚性颗粒加剧了近井地带储层的堵塞程度,产出聚合物的絮凝沉淀等产物对储层深部形成堵塞,是导致注水困难和酸化效果较差的主要原因。     

含聚污水中的聚合物性质研究

聚驱采出液处理后的污水中含有一定浓度的聚合物,含聚污水难处理是现场面临的问题,污水代替清水配聚能很好解决这一问题。含聚污水配聚对聚合物黏度有一定影响,聚合物通过对注聚采出液污水中保留聚合物水解度、相对分子质量、水中形态、污水黏度等的测定,以及对污水水质分析,查找影响聚合物黏度的因素。分析了含聚污水中聚合物水解度增高、相对分子质量减小的因素。相比较于清水,污水中Na+、Mg2+、Ca2+的含量较高,以细菌的含量超标最为显著,这些应是污水配聚黏度损失的主要原因。     

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。     

海上油田含聚合物污水水质对储层保护技术的影响

研究含聚合物(含聚)污水水质对储层的伤害为确定含聚污水回注储层的可行性提供了依据。以渤海绥中36-1油田含聚污水为例,利用偏光显微镜、扫描电镜、核磁共振仪等,通过岩心动态损害实验分别对污水中的乳化油、悬浮物和产出聚合物浓度及粒径中值进行了评价,分析了含聚污水回注对储层的伤害机理。结果表明,含聚污水中油、悬浮物、聚合物三者的协同作用是主要伤害源,且对储层的伤害程度随着单一水质指标的增大而增加;由于聚合物分子的吸附聚集作用而形成高强度的可变形团状集合体,是造成岩心孔隙喉道堵塞的关键因素;含聚污水进入储层对孔喉的堵塞形式是优先堵塞大-中孔喉,并逐步由内滤饼向外滤饼的堵塞形式转化。优化含聚污水水处理工艺及现行加药方式,是解决含聚污水处理问题的关键。     

含聚污水回注对油层伤害研究

利用萨南开发区处理后的含聚污水和萨葡差层、高台子层天然岩心,在室内测定了含聚污水的流变性及其与油层水的配伍性,并模拟油层流体条件,用含聚污水做了岩心驱替实验,对含聚污水注入后对油层造成的伤害程度给出了定量的评价,为确定含聚污水回注萨葡差层和高台子层的可行性提供依据。     

含聚污水微生物处理技术

在大庆某含聚污水处理站内对现有处理工艺进行改造,选择在其中一组设备横向流和两级压力滤罐之间增加微生物处理工艺。含聚污水处理站来水含油为117～192.2 mg/L,悬浮物为38.7～61.23 mg/L,且波动较大。经过微生物处理后,含聚污水含油量及悬浮物指标均稳定达标,出水水质达到“1、5、2”指标;硫酸盐还原菌降低了86.44％,腐生菌降低了92.22％,铁细菌降低了83.33％,有效抑制了细菌的滋生。     

联合站含聚污水的处理

适合的化学药剂是解决含聚污水乳化问题的关键.高效、简便、易操作的工艺流程是处理含聚污水的基础,OPS气浮设备能够较好地去除污水中含油量.节点管理是保证联合站污水处理效果的有效手段,管理上必须到位,使化学药剂、处理设备发挥其最大效率,使每个节点,每道工序、流程都达到最佳的处理效果.     

含聚污水曝气降解机理的研究

采用曝气增氧技术对部分水解聚丙烯酰胺(PHPAM)标准水溶液和含聚污水进行曝气处理,利用浊度法、GC-MS和HPLC等方法表征曝气前后PHPAM标准水溶液的含量及组成,考察了曝气前后含聚污水中PHPAM的形貌及曝气过程中污水中油、悬浮物(SS)和PHPAM间的相互作用。表征结果显示,PHPAM发生氧化降解导致主链断裂形成低聚体衍生物和丙烯酰胺单体。实验结果表明,含聚污水中油、SS和PHPAM之间存在着协同作用,曝气后PHPAM的团聚体变小,同时降解后产生的低聚物具有一定的絮凝效果,通过架桥吸附含聚污水中的油和SS,从而达到净化污水的效果;不同来源的4种含聚污水经曝气后,SS脱除率均在96.12%以上,油脱除率在80.96%~93.60%之间,PHPAM脱除率在44.42%~97.95%之间。     

旅大10-1油田含聚污水回注对储层损害研究

在分析旅大10-1油田储层基本地质特征及开发现状的基础上,结合现场注水井动态特征和岩心驱替实验结果,用X-射线衍射、扫描电镜、能谱分析方法综合分析造成储层损害的因素.结果表明,含聚合物污水中悬浮物含量高、粒径大,主要成分为聚合物絮凝产生的有机物絮团,其次为CaC03垢颗粒和含铁腐蚀产物等.有机物絮团包裹悬浮物颗粒使得颗粒粒径增大.污水中乳化油滴含量严重超标,产出聚合物水力学体积较大,形成塑性颗粒加重孔喉的堵塞.混合污水对储层损害实验表明,含聚污水和清水等体积混合时的配伍性最差,体系电解质浓度较高,使交联聚合物过分卷曲包裹碳酸钙、腐蚀颗粒等,形成粒径较大的聚集体堵塞储层孔喉,这是含聚污水比普通污水损害大的根本原因.对控制水质指标、增注措施和储层保护措施提出了一些建议.图8表6参8     

坪北油藏储层伤害评价及伤害机理研究

安塞油田坪桥北区属于开发难度较大的低孔、特低渗油藏，由于储层孔喉半径小、流体配伍性差、存在裂缝等原因，在钻采施工等作业过程中，易产生储层伤害。本文结合多种室内分析资料和开发试验技术，对区块储层的岩矿特征、孔隙结构及流体物性、敏感性进行了储层伤害综合研究，指出了钻井液对储层伤害的机理和伤害程度，可为现场施工中进行配方筛选提供重要依据。     

聚合物驱采出污水深度处理的实验研究

以大庆某采出液处理站含聚污水为研究对象,应用UV/H2O2/O3组合对二次除油、过滤后的污水进行了处理实验,实验分析了H2O2、O3投加量、紫外灯强度、初始pH值以及处理时间对HPAM去除率影响,确定了合理的组合参数量;结合初始污水中含油量变化对聚合物和污油去除率的影响进行了实验,确定了初始污水含油量范围。并对处理前后污水对岩心渗透率伤害程度进行实验,结果表明,应用高级氧化处理技术处理后的含聚污水水质可以满足污水回注油层要求,在现场比较经济可行。     

海上油田含聚污水中原油状态分析

污水中原油一般分为浮油、分散油、乳化油和溶解油等形式,聚合物存在会导致污水中乳化油含量大幅增加,污水稳定性更强。本文以海上油田含聚污水为研究对象,分析得出不同形式原油的比例随含聚浓度的变化规律。研究表明,乳化油含量占含聚污水中稳定存在原油量的90%以上,是含聚污水处理的关键所在。而且,与不含聚合物的污水相比,当污水中聚合物浓度为50 mg/L时,乳化油含量显著增加。另外,与模拟污水相比,聚合物含量约为50 mg/L现场含聚污水样品中的乳化油含量更高,稳定性更强,处理难度也更大。     

污水配制聚合物研究

针对油田产出污水外排的问题，在喇嘛甸油田开展了利用油田产出污水配制聚合物的可行性研究。在污水聚合物溶液性质研究、渗流特性研究及岩心驱油实验基础上，进一步开展了污水聚合物体系油层工作粘度和微观分子形态研究，对污水聚合物体系及驱油机理有了新的更加深入的认识。室内研究表明：污水聚合物体系与油层配伍性好，在油层中有更高的工作粘度；聚合物在污水条件下以枝状结构为主，带状和网状结构为辅。在喇嘛甸油田北西块开展的污水稀释超高相对分子质量聚合物驱油现场试验也表明：污水聚合物体系注入过程中吸水剖面得到较好调整，污水聚合物驱是完全可行的，是解决油田污水外排的有效途径。     

两性清水剂处理聚合物驱含油污水

聚合物驱含油污水中含有较高浓度的残留聚合物,采用传统的阳离子型清水剂不佳,并产生大量黏性"油泥",对油田生产造成不利影响。为解决上述问题,研制了一种新型的两性清水剂QS-01。结果表明,QS-01的ρ(加药)为130mg/L以上时具有良好的清水除油效果,处理后水体澄清透明,ρ(油)由5 000mg/L降至45mg/L以下;QS-01可处理温度范围较宽(50~80℃),并具有良好的稳定性;ρ(加药)为150mg/L条件下进行放大评价实验,处理后的污水ρ(油)为40mg/L,絮体呈松散状,有良好流动性。机理分析结果表明,两性清水剂可有效破坏油水界面双电层,降低油水界面膜强度,并与残留聚合物间的相互作用大幅减弱,因而有望解决含聚污水处理中的"油泥"问题。     

新疆油田超低渗透油藏注水开发储层损害研究

超低渗透储层由于其特殊的孔喉特性,在注水开发过程中对外来流体的悬浮物含量与结垢性等都有很严格的要求,如何在注水开发过程中降低储层损害与有效保护储层孔喉成为高效开发超低渗透油藏的关键。以新疆油田某区块为例,通过储层敏感性评价与注入水结垢分析,明确了注水开发过程中储层的损害因素。结果表明：该区块储层具有中等偏强的水敏、较强的盐敏以及中等偏强的碱敏性损害;混合注入水容易产生以Ca2＋为主的不溶性结垢,导致堵塞注水管线及储层孔喉。因此,超低渗透油藏在注水开发过程中,不仅要注重储层保护措施,更要严格控制注入水水质,从而有效地保护储层,为长期高效的开发奠定基础。     

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。     

污水稀释聚合物溶液驱油方法

针对油田采出污水外排的问题,开展了污水稀释聚合物驱油研究。结果表明,污水暴氧、提高聚合物浓度及采用超高分子聚合物,可有效提高污水聚合物溶液的粘度,是保证污水注聚的有效手段。这一研究成果应用于聚驱现场试验,取得了良好的试验效果。     

聚合物驱产出水回注油层的污染物确定

系统分析了大庆油田南三区东部聚合物驱产出水处理前后原油,聚合物,固体悬浮物,无机离子和细菌等成分的含量及其固体悬浮物颗粒粒径大小与分布,根据油层损害机理并结合该区油层的孔隙特征,研究和确定了污染物质,即：聚合物驱产出水中硫酸盐中还原菌是主要污染物质,向萨尔图和葡萄花油层的低,中渗层及高台子层回注时,固体悬 物和原油也是主要污染物质,而聚合物仅对低渗层造成损害,常规处理方法对污水中原油油处理效果最好,对PAM和固体悬浮物的处理则不太理想。     

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.     

聚驱过程中裂缝产生的可能性研究

通过数值模拟和室内岩心驱替实验,结合现场实际数据,认为在所研究的地质特征范围内,某些注采井间的确产生了微小的裂缝.在聚合物注入期间,裂缝宽度变化范围为1.4mm 到 5.0 mm. 而在聚合物注入后的后续水驱阶段,所得到的裂缝宽度缩小为0 到 1.8 mm.结论认为,近井地带的裂缝有利于改善油藏的波及效率.在聚合物溶液注入期间,这些裂缝可以有效增加注入指数,同时增加生产井的采油指数并缓解聚合物的机械降解.