高浓度聚合物驱采出水水质特性及处理技术研究

以大庆油田采油六厂高浓度聚合物试验区中心井采出水为研究对象,室内进行了沉降分离和离心分离技术的研究。研究结果表明：采出水中聚合物浓度增加,使得采出水粘度增加,油珠上浮速度慢,油水分离难度加大,单纯地依靠油水密度差长时间沉降分离很难达到预期的目的;当采出水粘度较大时,采用离心法具有较好的处理效果。     

聚表剂驱采出水水质特性及处理技术研究

以聚表剂驱采出水为研究对象,开展了水质特性分析及现场水处理试验研究。研究结果表明:采出水中聚表剂质量浓度在312~656 mg/L之间,粘度在1.2~2.4 m Pa·s之间,Zeta电位在-27.0~-22.0 m V之间,粒径小于或等于10.0μm的油珠占35%以上;其油水分离难于聚驱采出水,静置沉降16 h后,水中油的质量浓度降至100 mg/L以下。传统的连续流两级沉降除油工艺累计运行24 h,出水中油的平均质量浓度为107.9 mg/L;序批流沉降除油工艺能够实现累计运行22 h内出水油的质量浓度在96 mg/L以下,处理效果优于传统的连续流两级沉降工艺。     

油水分离剂在石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液和采出水处理中的应用

大庆油田北二西试验区石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液和采出水中含有大量难以浮升和聚并的微米和亚微米尺度油滴,造成该试验区三元复合驱采出水沉降和过滤除油效果差,过滤后回注采出水含油量严重超标。为解决北二西试验区三元复合驱采出水除油困难的问题,研制了可促进小油滴与大油滴之间聚并的非离子型油水分离剂SP1013。通过在北二西试验区地面回掺热水中投加SP1013,在集油管道中利用SP1013的聚并作用和流场中的油滴碰撞机会实现大油滴对小油滴的捕获和兼并,在保障三元复合驱采出液油水分离效果的前提下,显著改善了采出水的油水分离特性。北二西试验区三元复合驱采出液水相表活剂含量为56~60mg/L、聚合物含量为1168~1264mg/L、pH值为8.2~8.6,按试验区产液量计的油水分离剂SP1013加药量为70mg/L的条件下,处理后回注采出水含油量可降低到20mg/L的含聚合物采出水回注高渗透率油藏的含油量控制指标以下。     

石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出水的显微结构和油水分离特性

大庆油田北二西试验区石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱现场试验中暴露出采出水沉降和过滤除油效果差,过滤后回注采出水含油量严重超标的问题。为确定该试验区三元复合驱采出水中O/W型原油乳状液的主要稳定机制,采用显微观测、光散射、重力沉降、离心沉降和膜过滤等试验手段对该试验区综合采出水和4口典型油井采出水进行了结构和油水分离特性测试,确定该试验区综合三元复合驱采出水中含有约40mg/L粒径为0.08~1μm的亚微米油滴,这些油滴粒径小,聚并和浮升能力差,难以通过沉降和过滤工艺有效去除,是造成该试验区三元复合驱采出水除油困难的主要原因;北二西试验区三元复合驱采出水中亚微米尺度油滴的主要来源为注入液与油藏中原油接触形成的增溶有原油的膨胀胶束,在采油、集油和采出液处理过程中当混合流体水相中表面活性剂浓度降低到临界胶束浓度(cmc)以下时,膨胀胶束发生崩溃,释放出其中增溶的原油,形成粒径细小的油滴。     

聚合物驱采出水处理技术研究进展

聚合物驱油提高石油采收率,是我国普遍应用的提高采收率技术。聚合物驱采出水中含有大量的PAM,具有成分复杂、粘度大和油滴粒径小等特点,油水分离困难。叙述了聚合物驱油采出水的主要方法和处理工艺,得出高效破乳剂的研发、多功能一体化设备的研制和多工艺联合是聚合物驱油采出水处理的研究重点。     

高剪切流场和含水率对驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液油水分离特性的影响(二)

以大庆油田北一区二排区块现场三元复合驱采出液为介质,研究了采出液含水率和离心泵中的高剪切流场对石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液油水分离特性的影响及其影响机制.驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液的最主要特征为含水率和驱油剂含量高,油水界面张力低,油水乳化程度高,在离心泵等高剪切湍流场内易发生二次乳化而油水分离难度显著增大.水包油(O/W)型三元复合驱采出液的油水分离难度随其含水率增大而增大.含水率大于等于93.7％的高表面活性剂含量石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液单位体积内的油滴数量少,油滴间发生相互碰撞和接触的机会少,加上油滴在Marangoni效应作用下聚并缓慢,其在上浮进入三相分离器和游离水脱除器油水界面下方的油珠聚集体之前难以充分聚并,粒径过小,使得油珠聚并后被圈闭在油连续相中的水滴粒径过小,所形成的油包水(W/O)型原油乳状液中含有大量直径小于4μm的细小水滴,这些细小的水滴受Brown运动影响严重,沉降和聚并困难,造成驱油剂产出高峰期三元复合驱采出液脱水达标困难.离心泵对含水率小于60％的三元复合驱采出液总体上有显著的二次乳化作用,使其油水分离特性变差,而对含水率为77.3％的三元复合驱采出液的油水分离特性则没有显著的不利影响.离心泵对三元复合驱采出液的乳化机理为离心泵内存在高强度的湍流场,其中尺寸与分散相液滴相近的漩涡与液滴发生碰撞而使后者发生破裂,粒径变小,其影响程度随油水界面张力和分散相体积分数下降而增大.转油放水站外输液为含水率为60％～80％的O/W型乳状液时其后续脱水难度较低.     

三元复合驱原油脱水系统油水分离效果急剧恶化后的应急化学剂处理措施

针对大庆油田北三东区块石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液处理设施进液的性质受油井酸洗和酸化作业影响发生突变,油水分离难度大幅度上升,造成大量原油随分离采出水进入采出水处理设施,外输脱水油量大幅度下降的问题,通过对突变后采出液处理设施进液性质的研究,确定造成其油水分离特性严重恶化的主要原因为其中含有大量硫化亚铁和碱土金属碳酸盐等具有油水界面活性的纳米尺度固体颗粒,这些微粒吸附在油水界面上形成空间屏障阻碍油珠之间的聚并。通过联合投加可溶解硫化亚铁和碱土金属碳酸盐微粒的硫化物去除型水质稳定剂WS1005B、可抑制碱土金属碳酸盐微粒析出的水质稳定剂WS1003、对O/W型采出液兼有清水和破乳脱水双重作用的油水分离剂SP1013和可抑制电脱水器内油水过渡层的脱水型破乳剂SP1009,改善了三元复合驱采出液处理设施进液的油水分离特性,实现了石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液的有效油水分离,三相分离器和游离水脱除器放水含油量低于800mg/L,电脱水器出油水含量低于0.5%,分离采出水含油量低于350mg/L。     

聚合物驱采出液和含油污水油水分离化学剂的研制

针对大庆油田部分聚合物驱区块含油污水油水分离难度大的问题，从阴离子型和非离子型药剂的思路出发，研发了对聚合物驱采出液有良好破乳作用且对聚合物驱含油污水有浮选除油功能的油水分离化学剂，提出了将油水分离化学剂的加药点设在聚物驱采出液破乳之前，加药量20mg/L，采用热化学沉降－浮选处理工艺，使采出液中油的质量浓度从1500mg/L降到30mg/L以下。     

聚驱污水室内沉降处理效果实验研究

目前FB油田DP-4区块在开发过程中大规模使用聚合物驱油技术且开发效果显著,但同时会产生大量的采出污水。由于聚驱污水中含有大量的油、悬浮物颗粒及聚合物,采用常规的沉降方法处理聚驱污水效果不明显。本文针对DP-4区块高低浓度段塞交替注入聚合物(相对分子质量为1800万)驱油后的聚驱污水,通过室内模拟两级沉降实验,研究聚驱污水在不同沉降时间、沉降温度、聚合物浓度及絮凝剂浓度的条件下的沉降效果,明确合理的沉降条件。结果表明:沉降时间应为11h,沉降温度应在35～38℃范围内,当聚驱污水中含聚浓度较大时,应加入适量的絮凝剂进行沉降实验。     

气田采出水预处理工艺技术优化

针对气田处理厂采出水预处理工艺整体运行效率不高,甲醇回收系统腐蚀严重,注水管线污泥堵塞明显等问题,对采出水预处理工艺技术进行了优化改进。通过延长采出水在卸车池及原料水罐中沉降时间,使采出水中油水充分分层,必要时添加破乳剂,进一步将采出水中油分分离。冬季在管道混合器或在反应罐外壁增加伴热,或安装可加热型管道混合器,对液体进行适当加热,采出水与药剂混合充分均匀,充分发挥药效,防止絮体过快析出,从而提高沉降效果。并提出了相关的工艺优化及改进措施,为采出水预处理工艺提供借鉴。     

三元复合驱采出水处理研究进展

随着三元复合驱采油技术在油田的广泛应用,三元复合驱采出水产量不断增加。三元复合驱采出水水质复杂,具有矿化度高、黏度大、含油乳化程度高、小油滴含量高、油水分离困难等特点,对油田生产和环境的影响日益严重。因此,开展三元复合驱采出水高效处理方法的研究成为一项重要的任务。本文分析了影响三元复合驱采出水油水分离特性的各种因素,介绍了目前国内应用于三元采出水处理的先进技术,如膜分离法、气浮选分离法、高级氧化法、微生物法等,阐述了这些处理技术的优势及存在的问题,重点介绍了气浮选分离法和微生物法在三元采出水处理中的应用情况,并对大庆油田三元复合驱采出水现场处理工艺进行了介绍,最后对今后的研究工作提出了一些展望。     

原油脱水站油水分离效果的影响因素和改善措施

针对近年来大庆油田部分原油脱水站存在的问题,研究了影响原油脱水站油水分离效果的主要因素,提出了改进破乳剂的性能和投加机制,降低游离水脱除器进液中机械杂质含量等提高原油脱水站油水分离效果的改善措施。对采出液处理中应用的破乳剂配方及其加药点设置,沉降罐上部污油回收处理工艺进行了改进。在实际应用中显著改善了大庆油田采出液的油水分离效果,电脱水器运行稳定性显著提高,出矿净化原油水含量低于0.3%的控制指标,沉降罐上部油层厚度可控制在0.3m以下,聚驱沉降罐和水驱沉降罐放水含油量可分别降低到500mg/L和300mg/L的控制指标以下。     

驱油剂对三元复合驱含油污水中油滴稳定性的影响

三元复合驱技术已在大庆油田成功进行工业化应用。三元复合驱含油污水中由于含有残余的化学药剂，导致其很难处理，从而限制了三元复合驱技术的推广。本文首先采用室内实验制备模拟三元复合驱含油污水，然后通过沉降实验研究驱油剂对油滴稳定性的影响，最后结合驱油剂对油水界面张力、油滴Zeta电位、油滴粒径大小的影响来阐释驱油剂对油滴稳定性的作用机制。结果表明：油滴的稳定性随着NaOH浓度的增大先增大后减小，当NaOH浓度由0增大到400mg/L时，NaOH与原油中的酸性物质反应生成表面活性剂增强油滴的稳定性；当NaOH浓度大于400mg/L时，NaOH本身作为电解质压缩双电层，使油滴的稳定性减小。油滴的稳定性随着表面活性剂浓度的增大而增大，这是因为表面活性剂可以吸附在油滴表面，使油水界面张力减小，同时增大油滴表面的Zeta电位，从而使油滴的稳定性增强。油滴的稳定性随着聚合物浓度的增大先减小后增大，当聚合物的浓度小于300mg/L时，聚合物的桥接、絮凝作用起主导作用，聚合物分子可以吸附到油滴表面，将油滴连接到一起，同时聚合物分子可以压缩液滴表面的双电层，从而有利于油滴的聚结；当聚合物的浓度大于300mg/L时，体系的黏度增大，油滴的运动速度减小，此时聚合物分子占满油滴表面，表现出空间位阻作用，从而使油滴的稳定性增强，不利于油滴的聚结。     

微气泡旋流气浮装置处理大庆油田含聚污水

大庆油田开发后期进入三次采油阶段,存在受来水水质变化造成的处理效果和效率不高的问题。将水力旋流与气浮选分离有机结合起来,并将两项水处理技术放置在同一容器内,实现先旋流后气浮的油水分离过程,具有停留时间短、占地面积小等特点,大大提高了聚驱采出水的处理效果和效率,同时通过试验确定该处理设备的设计结构及运行操作参数,为今后的推广应用提供参考。     

硅氟两亲聚合物在柴油/水体系中的分水效能及机理

对4种含氟链段聚合度不同的硅氟聚合物在柴油/水体系中的分水效能进行了评价,并通过界面张力和界面黏弹性研究了其分水机理。结果表明,随着含氟链段聚合度的增加,其油水分离时间先减小后增大。含氟单体平均聚合度为16的聚合物质量浓度为0.2g/L时,在23s内实现柴油/水的完全分离。界面张力不是影响分水效能的主要因素,该类聚合物主要通过降低界面膜黏弹性实现有效分水。     

聚合物驱稠油采出液处理剂研究

针对渤海油田聚合物驱稠油采出液,研究了聚合物对其稳定性影响;合成了不同结构原油破乳剂和絮凝剂,讨论了药剂结构对处理效果的影响;研制出了一种原油破乳剂和一种絮凝剂。结果表明:(1)随着聚合物浓度的升高,原油乳状液中水珠直径与污水中油珠直径都逐渐变小,同时污水中油珠的Zeta电位逐渐升高;(2)具有分支结构的原油破乳剂脱水率比具有线性结构的原油破乳剂脱水率高,具有星形结构的原油破乳剂脱水率比具有梳状结构的原油破乳剂脱水率高;(3)针对该污水体系,絮凝剂的最佳合成条件为单体质量浓度为1%、阳离子度为40%、反应温度为5℃,引发剂浓度为0.15mmol·L-1;(4)破乳剂FA01在脱水温度为70℃,用量为200mg·L-1,脱水时间为60min条件下,脱水率达到86%;(5)絮凝剂WS05在温度为60℃,用量为50mg·L-1,时间为30min条件下,能将含聚污水中含油率降到50mg·L-1以下。     

二氧化氯氧化降解三元采出液技术研究

三元复合驱采出液由于聚合物、碱、表面活性剂的存在,使采出液的粘度增加,乳化严重,油水分离困难,传统的应用于水驱、聚驱采出液的处理技术不能满足三元复合驱采出液的处理要求。本文研究了ClO2氧化降解三元采出液的效果,并且找出了ClO2的最优反应条件,结果表明,反应温度为45℃,采出液中ClO2浓度40mg·L-1,加酸量为0.5%,反应2h以上,采出液粘度可由16.65mPa·s下降到2.9mPa·s,阴离子表面活性剂浓度可由0.16mg·L-1下降到0.10mg·L-1。处理后的三元采出液的腐蚀率在腐蚀三级标准的范围内。     

化学药剂在三元复合驱采出水处理中的应用

介绍了三元复合驱采出水特性,油田采出水中油的存在形态以及除油方法,三元复合驱组分对采出水油水分离效果的影响。重点综述了化学药剂在三元复合驱采出水处理中的应用,并提出了今后三元复合驱采出水处理的建议。     

电-Fenton 技术处理聚合物驱采油废水

随着聚合物驱在三次采油中大量应用,采出废水黏度大,使现有的海上平台废水处理运行产生了一定的困难.采用电-Fenton技术处理聚合物驱采油废水,室内研究发现处理每升水的最佳条件为:电流强度为3.0 A,极板间距为4.0 cm,反应时间为15 min,pH值调节至4.0,质量分数为30％的双氧水的投加量为1.0 mL,聚合...