三元复合驱采出水净化技术研究

复合驱采出水的净化技术研究是随着油田开发进入三次采油时期,针对出现的含驱油剂的采出水进行的一项新的采出水处理技术研究。本研究工作主要是在室内对复合驱采出水的一些特性进行了考察和研究．并对含一定浓度驱油剂采出水的净化处理做了探索性室内试验。     

三元复合驱采出水的处理工艺

大庆油田经过多年来的对三元复合驱采出水攻关试验研究,已经逐步形成了一套能够满足含聚污水高渗透层回注水注水指标的工艺流程及技术参数,该工艺主体为一级曝气气浮沉降罐+二级曝气气浮沉降罐+一级石英砂—磁铁矿双层滤料过滤罐+二级海绿石—磁铁矿双层滤料过滤罐的四段处理工艺流程,处理后外输水含油量≤20 mg/L,悬浮固体含量≤20 mg/L.     

三元复合驱采出水性质及稳定性机理研究

通过对大庆油田二厂南四-8(弱碱)和四厂三元-6(强碱)三元复合驱采出水水质、含油量-沉降时间关系和驱油剂-油滴粒径关系等进行测定分析,得到了三元水的基本性质及驱油剂对其稳定性的影响。碱对三元水稳定性影响具有双重性,随着碱量增大,小粒径油滴分布增多,少部分油滴粒径已达到胶体粒径范围,碱量增到一定值,采出水油滴会发生聚并而分离;表面活性剂降低油水界面张力,促进油滴分散,其长链分子间存在斥力,可阻碍油滴聚并;聚合物增加采出水黏弹性,增大油滴聚并阻力,减小上浮速度。碱和表面活性剂的协同作用可使原油中的活性物质发生皂化,同时碱在一定程度上促进了聚合物自身水解,增大界面活性,使得采出水稳定性增强。     

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。     

三元复合驱脱水设备附着物微生物组成

采集大庆油田杏二中脱水设备附着物的总DNA,构建样品中的细菌16SrDNA克隆文库,从文库中随机挑取60个克隆数进行PCR-RFLP分析。HinfⅠ、HindⅢ酶切的谱型差异比较大,综合两种不同酶切带型获得不同的带型22个,对具有不同谱型的克隆进行测序。本试验的覆盖率为89%,符合文库的标准,用这种方法测试三元复合驱采出液脱水设备附着物中的微生物具有可行性。     

三元采出液对地面工程的影响因素和处理措施

大庆油田三元复合驱的工业化对地面油水处理工程提出了挑战,主要包括采出液的碱度、表面活性剂和聚合物增加给地面设备材料配伍、腐蚀结垢、油水破乳和采出污水处理回注带来的影响以及三元成分的保留回注.需要采取的措施包括:适应三元环境高碱、高聚的金属和非金属材料选择;进行物理和化学防垢;油水分离工艺流程以及化学破乳剂的改进;确定驱替剂残余成分的检测方法以及重新利用的工艺方法.     

弱碱型三元复合驱采出水稳定性及反相破乳剂的应用

通过对模拟三元复合驱含油污水含油量和油珠粒径的测试,研究其稳定性。同时,对反相破乳剂ASPD—α进行了评价。结果表明,少量聚合物可以显著改善模拟三元复合驱的油水分离特性。模拟三元复合驱含油污水的油珠粒径随水相弹性膜量的增大而增大。反相破乳剂ASPD—α．的破乳效果和它的聚并作用随碱、表面活性剂和聚合物含量的增大而降低。     

三元复合驱采出液电脱水技术研究

本文介绍了三元复合驱采出液的物化性质，并通过孤东油田小井距断块三元复合驱采出液的破乳、脱水试验，说明高频电脱水技术对三元复合驱采出液有较好的脱水效果。     

微生物絮凝剂对油田采出液污水絮凝效果的研究

从油田采出液污水中筛选得到一株对三元复合驱采出液污水絮凝效果较好的微生物絮凝剂产生菌WZ,对WZ菌的16SrDNA进行了测序分析,考察了WZ菌代谢产物对三元复合驱采出液污水的絮凝效果,分析了WZ微生物絮凝剂的主要活性成分。结果表明,WZ菌株为成团泛菌(Pantoea agglomerans),其产生的絮凝剂主要分布在发酵液离心后的上清液中。35℃、170r/min摇床振荡培养29h,WZ微生物絮凝剂对采出液污水的絮凝效果最好,最适投加量为25mL/L,悬浮物去除率达到47.76%。经蒽酮比色法、考马斯亮蓝法和红外光谱法分析得知:WZ微生物絮凝剂主要成分为糖蛋白类物质。     

三元复合驱采出污水油水分离影响因素分析

三元复合驱采出污水中含有聚合物、表面活性剂和碱等驱油剂组分,使得水质变得极为复杂,油水稳定性明显增加,处理难度加大。探讨了聚合物、表面活性剂、碱等驱油剂组分对采出污水油水稳定性的影响,对驱油剂组分增强采出污水稳定性的作用机理进行了分析。结果表明:聚合物浓度增加,使得油珠Zeta电负性增加,采出污水黏度增加,油水分离的速度变缓,沉降时间增加;表面活性剂在低浓度时能降低表面张力,其与聚合物的协同作用能大幅度提高污水含油量;碱与原油中的石油酸反应能生成表面活性物质,使得油水界面张力降低,污水稳定性增加,污水中含油量增加。     

絮凝法处理华北油田采出水

配合华北油田高效污水处理项目,研究了絮凝法对油田采出水处理效果的影响,得出油田水体的pH值不仅是影响结垢离子结垢的因素,还是影响水体中是否存在胶体、悬浮物大小的主要因素。实验结果表明,华北油田高矿化度特别是HCO3-含量高的水体在适宜的加药量和适宜的pH值条件下,经过絮凝及过滤处理后含油量、悬浮物能达到油田回注水A1级标准。     

三元复合驱采出水对回注地层渗透率适应性研究

在超过 1年的时间内从大庆采油二厂三元复合驱试验区中心油井多次取采出水样并分析水样中化学剂质量浓度 ,聚合物在 71～ 381mg L范围 ,NaOH在 190～ 1197mg L范围 ,表面活性剂 (植物羧酸盐 )在 86～ 1197mg L范围。用Coulter激光粒度分析仪测定 ,在自然沉降的和沉降后又经滤纸过滤的共计 4个采出水样中 ,悬浮物总体积远大于未过滤清水 ,颗粒粒径平均值和中值也大于未过滤清水 ;一个采出水样的粒度分布曲线表明 ,未过滤水样中粒径分布范围为 0 .82 5～ 2 6 .2 9μm ,>15 μm的占很大比例 ,滤纸过滤可以除去大部分大粒径颗粒。将采出水样注入不同渗透率的石英砂胶结岩心 ,从注入压力 注入量曲线求得不产生严重堵塞的岩心最低渗透率为 2 5 0× 10 - 3μm2 。用压汞法测得的人造和天然岩心孔隙半径中值与渗透率的关系进行校正 ,得到回注三元复合驱采出水的地层渗透率应不低于 10 0× 10 - 3μm2 。图 3表 3参 2。     

微生物法处理三元复合驱采出水试验

三元复合驱油作为三次采油提高采收率技术,已进入工业化推广阶段。由于三元复合驱采出水中含有大量的聚丙烯酰胺(PAM)、表面活性剂和碱,使采出水的黏度增大,污水中油珠粒径变小,污水乳化严重,采用常规处理工艺很难使三元复合驱采出水得到有效处理,并达到回注水水质控制指标要求。为此,在杏十联三元复合驱采出水站,采用处理规模为5 m~3/h试验装置进行三元复合驱采出水微生物生化处理现场试验。试验结果表明,微生物生化处理技术除油效果显著,试验装置生化段和过滤段的出水含油浓度分别小于50和20 mg/L,达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法(SY/T 5329—1994)》的回注水水质控制指标要求,提高了三元复合驱采出水的处理效果。     

三元采出井结垢初期生产参数的变化规律

大庆油田北东块三元复合驱试验井于2007年11月投产,2008年4月注入前置段塞,2008年10月注入三元主段塞,目前处于见效中期,部分油井已出现结垢迹象。鉴于此问题,针对该时期采油井的结垢机理、现状及结垢的影响因素,分析结垢对采出井造成的负面影响;并结合采油井的离子浓度、电流、载荷等参数的动态变化,分析结垢初期受效井在油井参数方面的规律性因素。以摸索出来的规律衡量各采油井,可对试验区清防垢方案的实施提供参考。     

三元复合驱采出液脱水技术研究

经过研究，较深入地认识了化学剂对三元复合驱采出液性质的影响，评价了常规填料聚结重力分离式游离水脱除器和常规电化学脱水器对三元复合驱采出液的适应性，研制了新型游离水脱除器和新型电化学脱水器，提出了适应三元复合驱采出液脱水的工艺和电场条件，形成了三元复合驱原油脱水技术，可以使三元复合驱采出液得到有效的处理，生产出合格的商品原油和满足水处理要求的含油污水。     

三元复合驱采出水中油珠的稳定性与破乳脱稳

三元复合驱采出水中含有化学剂,表面活性剂降低了界面张力和Zeta电位,增大了油珠的界面弹性,聚合物使采出水黏度增高,增大了负电荷密度和界面弹性,低浓度的碱能增大油珠负电荷密度和油水界面弹性,但高浓度的碱却有相反的作用.化学剂的协同作用使采出水中油珠的稳定性增强,三元复合驱采出水比水驱污水难于处理.研究表明,破乳是处理三元复合驱采出水的一种有效方法.     

弱碱三元污水稀释弱碱三元复合驱体系的可行性

随着弱碱三元复合驱的规模不断扩大,弱碱三元复合驱的采出液处理问题日益凸显,为研究弱碱三元污水稀释弱碱三元体系驱油的可行性,采用不同类型的污水稀释弱碱三元驱油体系,评价了不同污水稀释三元体系的黏性特征、界面活性和驱油能力,并通过现场试验进一步验证。研究结果表明:悬浮物含量100 mg/L、含油50mg/L的弱碱三元污水回注油层的渗透率下限是100×10^-3μm²,当渗透率高于300×10^-3μm²时,三元污水可顺利注入。三元污水较深度污水稀释三元体系的增黏性略低、稳定性好、抗剪切性能好、分子线图尺寸小、黏弹性略低;界面活性范围相同、界面活性稳定性更好、乳化性能更好、抗吸附性能相同。在室内实验和现场试验中都表现出了三元污水稀释三元体系注入能力更好、含水降低幅度更低的特点。因此,采用弱碱三元污水稀释弱碱三元体系回注大庆油田二类油层具有技术和经济可行性。图15表7参21     

三元复合驱采出液中频脉冲电脱水技术

针对大庆油田三元复合驱采出液的导电特性和电脱水特点,分析了不同脱水电场的适应性,提出了中频脉冲脱水方法,研制了中频脉冲脱水试验装置。在大庆油田某三元复合驱试验区块进行了现场试验,结果表明,采用中频脉冲脱水方法处理三元复合驱采出液,具有电场运行稳定、运行能耗低的特点。     

三元复合驱采出污水处理影响因素研究

油田在用污水处理工艺不能处理三元复合驱的采出污水,因为这种污水中残余的聚合物、表面活性剂增加了乳化油的稳定性。初步确定了处理药剂配方,并对影响处理效果的因素(温度、混凝剂加量、不同有机絮凝剂及药剂投加方式)进行了讨论。最后试验结果表明,处理后污水的透光率、含油量及含油去除率分别达到99.4%,1.88mg/L和99.4%,达到了油田的水处理要求。     

三元复合驱采出污水悬浮固体组成和影响因素研究

由于三元复合驱采出污水中化学剂和离子组成的变化,悬浮固体的组成更加复杂。电镜和红外分析表明,过滤污水后,微孔滤膜上截留了大量无机盐和矿物颗粒,滤膜骨架上则吸附了大量粘性物质,主要是HPAM、乳化油等有机物。模拟污水试验表明,污水中HPAM浓度或者分子量超过一定值时,污水SS含量会明显增加。此外,复合驱污水碳酸盐结垢也造成SS含量增力口。