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。     

解决HCO_3~-污染钻井液的方法

随着钻探领域的扩大,在很多区块钻井过程中都出现了膨润土含量、固相含量较低情况下钻井液增稠,加降粘剂、分散剂均不能降低粘切,被迫冲放钻井液,但冲放后的钻井液又增稠的现象。小拐油田开发过程中此问题更为突出。解决此问题已势在必行。     

高含量CO_3~-/HCO_3~-对泥浆的危害及其处理

CO_3~=/HCO_3~-污染泥浆将引起泥浆粘切高、失水量大、难于处理、开泵时易蹩漏地层等一系列问题。本文分析了 CO_3~=、HCO_3~-的来源及危害,介绍了一些处理方法。     

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。     

利用曝氧工艺提高污水配注聚合物黏度

随着二类油层聚驱开发面积不断扩大,大量清水取代含油污水配注聚合物,清水回注量逐年增多,采注水量不平衡,含油污水剩余的矛盾日益突出,严重制约了油田的进一步发展,利用含油污水配注聚合物势在必行。针对油田污水配注聚合物黏度低的问题,利用曝氧工艺来提高污水配注聚合物的黏度。污水在配注前曝氧,污水中还原性介质Fe2+、S2-提前与氧反应产生自由基O·,且生成的自由基由于寿命很短,来不及与聚合物反应便已经销毁,因此不会导致聚合物降解,从而提高聚合物配注黏度。现场应用结果表明,实施曝氧工艺后,曝氧站的含氧量显著增加,由未曝氧前的0.02 mg/L增加到0.9~1.0 mg/L,水中还原性介质Fe2+、S2-含量降低20%左右,说明曝氧工艺起到了隔氧、消耗还原性介质的效果。     

油田污水中聚丙烯酰胺降解机理研究

随着聚合物驱油技术在我国油田的大面积推广,含聚丙烯酰胺的污水产量也在逐年增加。聚丙烯酰胺在为油田生产提高采收率的同时,引起的环境问题也不容忽视,探讨了解聚丙烯酰胺(PAM)的机械、超声、热、生物、化学等方式降解的路径和机理,为聚合物的绿色环保处理提供理论依据,为油田含聚丙烯酰胺污水的处理研究提供参考。     

污水配制聚合物溶液黏度降低的影响因素研究

系统考察了污水中多种因素对聚合物溶液黏度的影响。在25℃时,污水中使聚合物化学降黏的主要成分为铁、钙、镁,其影响顺序为：Fe2＋〉Fe3＋〉Ca2＋≈Mg2＋;在65℃时,污水中使聚合物化学降黏的主要成分为铁、硫、钙、镁,其影响顺序为：Fe2＋〉Fe3＋〉S2-〉Ca2＋≈Mg2＋。在25℃、65℃时,生物影响聚合物黏度的主要菌种为铁细菌（FeB）、硫酸盐还原菌（SRB）和腐生菌（TGB）,其影响顺序为FeB菌〉SRB菌〉TGB菌。确定了采油用污水配制聚合物溶液时各影响因素的限度指标：铁离子〈0.1 mg/L、S2-〈1 mg/L、Ca2＋〈100 mg/L、Mg2＋〈50 mg/L、FeB菌〈100个/mL、TGB菌〈10000个/mL、SRB菌〈10000个/mL。此时的聚合物溶液黏度损失小于30%。当污水中这些成分高于该指标时,将引起聚合物溶液黏度大幅降低,必须采取有效方法抑制。图6表1参9     

油田含聚污水水质处理技术研究与应用

针对传统的重力沉降污水处理技术已不适应含聚污水水质处理的技术要求,油田污水处理系统存在的含聚污水除油难度大、污水含油量高污水停留时间短、加药工艺存在缺陷等问题,提出了开展含聚污水处理技术先导试验研究、专用除油剂优选试验、利用闲置油罐增加沉降时间、定期开展分水器及污水罐清砂排泥和改进加药工艺方式等5项对策措施,介绍了实施情况及实施效果等。实践表明,采用先进的"气浮+聚结+过滤"的技术优化方案,选用优质专用除油药剂,并根据井排来油情况制定不同的加药量,同时利用闲置油罐增加污水沉降时间,加强分水器及污水罐清砂排泥日常维护,改进加药工艺方式等改造措施均十分有效,能有效满足含聚污水水质处理的技术要求。     

孤东油田提高聚合物注入过程中黏度保留率的研究

针对聚合物注入过程中黏度保留率较低,考察了配制条件、注入泵剪切作用、管线长度、注入速度、污水中还原性物质、固体悬浮物、原油对HPAM溶液黏度损失的影响.结果表明,配制条件对HPAM溶液的黏度损失率为5.80％;注入泵剪切作用对HPAM溶液的黏度损失率为5.45％;管线长度和注入速度对HPAM黏度影响较小;污水对聚合物溶液黏度的影响最大,存放30 d,处理污水配制的聚合物溶液黏度保留率最高,黏度为16.7 mPa·s,未经处理污水配制的HPAM溶液黏度最低,为9.4 mPa·s.     

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。     

含聚丙烯酰胺污水中多油滴黏度对其聚结上浮影响研究

近年来,由于聚合物驱油技术在油田广泛应用,导致产生大量的含聚丙烯酰胺污水,这种污水的黏度大,油水分离困难。为此,利用数值模拟的方法对含聚丙烯酰胺污水中油滴聚结与上浮过程进行研究,基于水平集的方法建立了几何模型,设定了模型的初始边界条件,并加入了油水两相流控制方程。为探究油滴黏度变化对其聚结与上浮规律的影响,分别对油滴体积分数、油滴聚结与上浮速度和油滴周围压力的变化情况进行分析。结果表明：油滴黏度不同,其体积分数的变化情况大致相同;油滴在上升过程中主要受浮力、黏性阻力和惯性力的作用,油滴黏度增大,油滴受到的黏性阻力也随之增大,各个小油滴聚结的时间变长,整个过程中油滴的运动速度变小;压力分布主要与高度有关,油滴黏度的变化对压力产生的影响较小。     

高温复杂断块油藏中油田污水配液调驱研究

在注水开发油藏进入高含水期后,大量的油田污水需要外排,有时污水处理不达标外排,还会造成环境污染。因此,高含水期油田污水回注是目前最普遍较经济的一种手段,但油田污水回注给高温油藏可动凝胶调驱技术的应用带来了一定的困难。针对华北油田高温油藏地质特征和开发现状,开展了油田污水配制可动凝胶调驱体系的室内研究。结果表明,该调驱剂在采用油田污水配制条件下,热稳定性好（115℃恒温考察,240d不破胶）,满足油田回注污水油藏现场使用要求。32井次的现场试验结果表明,该技术有效缓解了高温油藏开发后期的三大矛盾,提高了油藏开发效果。     

油田含聚污水的资源化利用

目前,稠油热采、注聚比例逐渐增大,天然能量开发日渐增多,这导致了部分地区注水源井水、海水和清水,所采出的污水无法完全用于回注,开发过程中产生过多富余污水。为此提出了一种高级氧化法对污水进行预处理的工艺,通过强化氧化能力将有毒的有机物分解成二氧化碳和水,有效地处理油田污水,以对石油行业生态环境起到保护作用。将聚合物配母液作为油田污水资源化实验的主要研究对象。高级氧化加上双膜工艺所配制的聚合母液黏度高于800 mPa·s,平均提高45%以上。反渗透出水配制聚合物母液黏度与松花江水样黏度进行对比,聚合物母液黏度高于松花江水,老化10天后黏度均得到下降。     

油田含聚污水的资源化利用

胜利油田针对不同类型的油田污水开展了多个污水资源化现场试验.用AOP+双膜出水配制聚合物母液,其黏度达到820 mPa·s以上,较用清水配制黏度平均提高46.2%;对于高含盐、高含油污水,产水率较其他双膜工艺更高,达到75%.采用AOP+双膜工艺将油田富余污水深度处理后进行资源化回用,替代清水配制化学驱母液,不仅节约了宝贵的清水资源,同时也避免了富余污水外排,其运行成本较用清水时更低,具有较好的环境效益和经济效益.     

油田含聚污水聚结气浮处理工艺实验研究

设计了一套聚结技术与溶气气浮技术联用的油田采出水处理装置,在孤五联进行了现场试验,考察了聚结材料类型、结构形式、停留时间、溶气水回流比对聚结气浮装置除油效果的影响,试验装置在不加药情况下除油率最高可达87%,处理后污水含油量小于200 mg/L。     

油田含聚丙烯酰胺污水的COD电化学去除研究

将三维电极应用于油田含聚丙烯酰胺(PAM)模拟污水的处理,研究了影响三维电极去除PAM模拟污水COD效果的因素,得到了三维电极去除PAM模拟污水COD的最佳条件,在最佳条件下三维电极对0.1%的PAM模拟污水COD去除率达到91.42%,可使污水中PAM浓度由1000.0mg/L降低到46.86mg/L,降粘率达到93.1%。说明三维电极电化学方法对PAM有较好的降解效果。     

油田含聚污水过滤器的分离效率试验研究

渤海LD10-1油田的聚合物驱规模不断扩大,采出污水中所含的聚合物影响了水处理设备的过滤效果,使处理后的水质达不到回注要求。为了改进工艺,在多功能连续水处理试验装置上进行试验,分析滤料材质及粒径、滤料层高度和填充方式对污水处理设备的过滤性能的影响。结果表明:采用粒径为1.6～2.0mm的核桃壳滤料,或者选择相同粒径的无烟煤和核桃壳按1:1数量分别填充;滤层与石英砂垫层的填充高度比例为(4～5):1。过滤后水中的油含量、固体颗粒含量及粒径中值等主要指标达到注水水质要求。     

喇嘛甸油田二类油层污水注聚试验研究

喇嘛甸油田北北块的二类油层将成为接替主力油层的挖潜对象。针对清水紧张,污水相对过剩的问题,开展了采用污水稀释高分子量聚合物注入二类油层的可行性研究,通过对清水稀释的1200万中分子聚合物与污水稀释的2500万高分子聚合物综合比较认为:污水稀释的2500万分子量的聚合物能够注入渗透率为100×10-3μm2以上的油层;采用污水稀释的2500万分子量聚合物的驱油效果不低于清水中分子量的聚合物,并且段塞交替注入方式的驱油效果略好于单一段塞的注入方式。     

一种降低污水腐蚀性的油田污水处理技术

胜利东辛油田广利污水站处理后回注油田污水腐蚀性很强。注水井管柱和地面管线腐蚀极为严重。多次检测结果表明腐蚀速率高达0．24～0．28mm／a。腐蚀是由氢的去极化反应和硫化物引起的。污水在沉降罐停留时间长达15h，但沉降后污水中悬浮固体、含油、总铁仍大大高于行业标准的要求。使用已申请专利的一种电化学处理设备，在不同运行参数下在现场对未加水处理剂的污水进行预氧化处理，然后在pH=7．0进行混凝沉降1h，在运行参数（氧化程度）适宜时，砂滤后水质（悬浮固体、含油、Fe^3＋、∑Fe和滤膜因数MF）完全达到要求。预氧化后的污水容易混凝沉降，所用混凝剂（HPAM、HPAM＋硫酸铁、HPAM＋硫酸铝）效果相仿。预氧化使污水腐蚀速率增大。提高混凝沉降pH值（6.5-8．0）使水质普遍变好，腐蚀速率下降，但污泥生成量增多，合理的pH值为7．0。这时腐蚀速率为0．052mm／a。预氧化/混凝处理后污水矿化组成变化很小，Ca^2＋、HCO3^-浓度和结垢趋势减小。表7参5。     

含油污水配注聚合物应用研究

为减少聚驱清水用量,降低聚驱成本,大庆油田在含油污水配注聚合物技术方面开展了两项研究工作。一是直接利用含油污水稀释抗盐聚合物,稀释前通过曝氧方式去除污水中的细菌等物质,以保证聚合物溶液的粘度。二是通过将含油污水进行预处理,使之接近低矿化度清水的水质后再配注聚合物。但在含油污水水质对聚合物粘度影响机理研究方面还不够深入,含油污水配制聚合物地面工艺还需进一步优化。