三元采出污水配制三元体系粘度性能改进方法研究

三元复合驱采出污水水质成分复杂,处理难度大,处理后的污水质量较难达到油田注入水标准,导致配制三元体系粘度大幅降低,使三元采出污水无法充分利用。为此,本文针对三元采出污水处理站外输污水,采取过滤、曝氧、过滤曝氧、紫外杀菌或者加碱等多种方法处理,探索改善三元采出污水水质、保证配制体系粘度性能的途径。实验结果表明,当三元体系配方中碱、表面活性剂和聚合物浓度分别为1.2%、0.3%和2000mg/L时,用上述各种方法处理前后对比,三元体系粘度分别提高5.3mPa·s、3.7mPa·s、13.1mPa·s、3.5mPa·s、12.9mPa·s。加碱处理方法可使三元体系粘度稳定性最好,其次是过滤曝氧方法,90天时,三元体系粘度分别为28.7mPa·s和23.8mPa·s。综合分析采用加碱处理工艺,可使三元采出污水有望得到利用。     

孤岛油田污水生物脱硫保黏技术应用

孤岛油田东区用于配聚的污水主要来自孤三联外输水,污水成分复杂,造成注聚井井口黏度降低,严重影响了区块的开发效果。通过对孤岛配聚污水进行综合分析,明确了硫酸盐还原菌代谢产生的硫化物为聚合物溶液黏度降低的主要影响因素。针对这一问题,采用生物脱硫保黏技术对污水进行处理,不仅能够抑制SRB产生新的硫化氢,而且能够去除污水中原有的硫化氢。在孤岛东区开展了9 500 m~3/d的生物脱硫现场应用,污水硫化物含量由2~4 mg/L降到0.2 mg/L以下,东区北聚合物溶液井口平均黏度由17 mPa·s上升至35 mPa·s左右,东区南井口黏度由33.2 mPa·s上升至53.2 mPa·s。     

溶气气浮-超滤-反渗透深度处理油田污水及回用

根据油田处理污水的现状及面临的主要问题,提出了利用“溶气气浮-超滤-反渗透”法处理油田污水进行配制聚合物再利用的工艺,通过现场试验、分析了各工艺处理前后的水质,并进行了配制的聚合物溶液的初始粘度和稳定性的对比.结果表明,油和SS的质量浓度降至1 mg·L-1以下,出水矿化度降至500 mg·L-1以下,对聚合物影响较大的Ca2+和Mg2+的质量浓度降至5 mg· L-1以下;配制的聚合物溶液粘度和粘度稳定性均有较大地提高.处理后的水可以替代清水配制聚合物母液,具有较好的经济及社会效益.     

阳离子对渤海某油田聚合物溶液剪切后粘度保留率的影响研究

根据某油田2种不同水质(水源水、污水)对聚合物溶液剪切后粘度保留率的实验结果,分析该油田水源水和污水的主要离子组成差别,研究了阳离子对聚合物溶液剪切后粘度保留率的影响。结果表明,Mg2+对聚合物溶液剪切后粘度保留率影响最大,配制聚合物溶液水质中的Mg2+浓度150 mg/L时,粘度保留率只有45.4%;配制聚合物溶液水质中Ca2+浓度150 mg/L时,聚合物溶液剪切后粘度保留率为60.1%。一价阳离子Na+与二价阳离子Mg2+和Ca2+相比,不是影响聚合物溶液粘度保留率的关键因素,在浓度3 000 mg/L时,聚合物溶液剪切后粘度保留率为69.1%。在理论上对水质中离子种类对聚合物溶液剪切后粘度保留率的影响进行了分析。     

油田废水的硫化物控制技术

为了降低油田废水中的硫化物含量,提高用其配制的聚丙烯酰胺溶液的黏度,针对胜利油田某采油厂废水,对比研究生物抑制、杀菌两种废水除硫技术。试验结果表明,处理该采油厂废水,生物抑制剂和杀菌剂的最优投加量分别为90 mg/L和80 mg/L,处理24 d后,废水中硫化物质量浓度分别控制在0.5 mg/L和0.7 mg/L左右,用该废水配制的聚丙烯酰胺溶液的黏度在30 d后仍然保持在30 mPa·s和25 mPa·s以上。对比两方法后,该厂废水投加生物抑制剂控硫效果较好。     

降低某区块聚合物溶液粘损

目前国内大部分油田注入聚合物多采用清水配制聚合物母液,污水稀释聚合物溶液的工艺,实现部分油田采出水的资源化利用。海拉尔石油勘探开发指挥部某区块目前进行注聚现场试验,采用污水配制聚合物母液,因污水中含有多种化学药剂,使各类离子含量增加,会造成聚合物溶液的黏度下降。本文对影响某区块聚合物注入液粘度的因素进行研究,确定主控因素,有效降低粘损,节约成本,保证试验效果。     

污水配制聚合物溶液稳定性及改进方法研究

以大庆萨南油田南二西和南三西区块为研究平台,首先通过研究由油田新鲜污水和曝氧污水配制的聚合物溶液的粘度稳定性受WDJ-1稳定剂的影响,分析了稳定剂的作用机理;随后,在60 cm长岩心上开展传输运移实验,研究了稳定剂对聚合物溶液在多孔介质里的流动性和传输性能的影响。实验结果表明,在大庆油田45℃低温油藏条件下,使用油田污水配制的聚合物溶液存在明显的化学降解作用;HPAM聚合物的热氧降解是因为自由基O·攻击聚合物造成聚合物链发生断裂,导致溶液粘度急剧降低;在新鲜污水和曝氧污水配制聚合物溶液中添加100~120 mg/L稳定剂,能明显提高聚合物粘度在油层条件下的长期稳定性,改善聚合物溶液在岩石多孔介质中的流动性和传输性能,进而确保污水聚合物驱具有较好的驱油效果。     

海上油田PAM驱油研究

本文介绍了室内研究的耐温耐盐聚合物的基本组成,对其性能进行了详细的评价,并与常用的HPAM作对比,体现出良好的驱油性能。本产品的主要性能指标为在85℃、配制水矿化度32000mg/L条件下(钙镁离子浓度1000mg/L),产品2000mg/L浓度时的粘度≥20mPa·s,两个月热稳定性≥75%(粘度保留率)。通过驱油实验,其满足海上油田的应用条件,性能较好。     

胍胶压裂含硼返排液回用性能评价

400 mL蒸馏水为溶剂,加入硼砂,硼含量4 mg/L,分别加入其它离子,添加0.4%胍胶为主剂及其它助剂,使用高速搅拌器加入主剂。考察硼残留量、Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾、Cl(2+)、Cl^-、S-、S^(2-)含量对返排液回用性能影响。结果表明,溶液硼残留量为4 mg/L,Ca(2-)含量对返排液回用性能影响。结果表明,溶液硼残留量为4 mg/L,Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾、Cl(2+)、Cl^-、S-、S^(2-)分别为700,700,80 000,200 mg/L,配制压裂液,基液粘度为42～45 mPa·s,耐温性大于70℃,抗剪切性大于60 min,流变参数为0.081 04nn,携砂性能为0.416～0.519 mm/s,破胶液粘度小于2 mPa·s,残渣含量小于360 mg/L,界面张力小于1 mN/m,表面张力小于20 mN/m。     

超支化复合聚合物的制备及其性能研究

为了研究超支化复合聚合物溶液流变性能,扩大其在驱油领域的应用,通过阳离子超支化聚酰胺胺(HMC)与四元共聚物P(AA/AM/AMPS/MMA)制备了复配体系溶液(PA-MC)。结果表明,当聚合物浓度为2 000 mg/L时,HMC最佳加量为30 mg/L,PA-MC表观黏度为560.3 mPa·s;在120℃、7.34 s~(-1)下,PA-MC表观黏度为165.6 mPa·s;在70℃下老化60 d后,黏度为274.2 mPa·s,黏度保留率为54.1%,且其微观形貌没有明显变化;在10 000 mg/L NaCl、1 500 mg/L MgCl_2和1 500 mg/L CaCl_2中,PA-MC表观黏度分别为26.4,24.5,26.3 mPa·s,优于HPAM的16.5,14.5,16.3 mPa·s。另外,岩心驱替实验表明PA-MC具有较好的驱油性能,可以用作提高采收率的聚合物驱油剂。     

胍胶压裂含硼返排液回用性能评价

400 mL蒸馏水为溶剂,加入硼砂,硼含量4 mg/L,分别加入其它离子,添加0.4%胍胶为主剂及其它助剂,使用高速搅拌器加入主剂。考察硼残留量、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、S~(2-)含量对返排液回用性能影响。结果表明,溶液硼残留量为4 mg/L,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、S~(2-)分别为700,700,80 000,200 mg/L,配制压裂液,基液粘度为42～45 mPa·s,耐温性大于70℃,抗剪切性大于60 min,流变参数为0.081 04相似文献   

一种加快海上油田聚合物溶解速度的方法探讨

为了解决目前渤海油田聚合物溶解时间过长而无法满足配注量要求的问题,将研磨机引入海上油田三次采油领域,提出了胶体研磨加快聚合物干粉溶解速度的方法。通过改变研磨级数和研磨浓度,测得不同条件下的聚合物溶液母液和目标液的粘度,通过对比得出了不同研磨条件下研磨机对母液和目标液粘度大小与变化趋势的影响。实验结果表明,胶体研磨可以加快聚合物干粉的溶解,从母液粘度变化来看,能缩短溶解时间30 min左右;不同研磨级数条件下,研磨后形成的母液和对应的目标液粘度与常规不研磨相比损失要大;研磨浓度为10 000~30 000 mg/L所得到溶液粘度值比研磨浓度为5 000 mg/L要大,可作为研磨的优选参数。     

污水配制聚合物溶液影响因素及增粘效果分析

针对大庆油田污水配制聚合物溶液存在严重粘度损失的问题,研究了污水中阴阳离子对聚合物溶液粘度的影响并提出改善措施。研究表明:对聚合物溶液粘度影响较大的是阳离子,其顺序是:Fe~(2+)Fe3~+Mg~(2+)(Ca~(2+))Na~+(K~+)。配置要求是Na~+、K~+含量3 000 mg·L-1,最好控制在1 000 mg·L-1以下;Ca~(2+)的含量200 mg·L-1,Mg~(2+)含量100 mg·L-1。Fe~(2+)、Fe~(3+)的影响严重,需严格控制含量;而阴离子对聚合物溶液粘度的影响可以忽略不计;该镁离子为该区块影响聚合物溶液粘度的主要因素。利用腐植酸钠吸附法去除溶液中的钙镁离子,经离子吸附处理后溶液增粘14.2 m Pa·s。腐殖酸钠混合液用量为8.0 m L时对钙离子的吸附率达到77.50%,腐植酸钠混合液用量为6.0 m L时对镁离子的吸附率达到83.60%,说明可以用腐殖酸钠对钙、镁离子进行处理,且增粘效果良好。     

超支化复合聚合物的制备及其性能研究

为了研究超支化复合聚合物溶液流变性能,扩大其在驱油领域的应用,通过阳离子超支化聚酰胺胺(HMC)与四元共聚物P(AA/AM/AMPS/MMA)制备了复配体系溶液(PA-MC)。结果表明,当聚合物浓度为2 000 mg/L时,HMC最佳加量为30 mg/L,PA-MC表观黏度为560.3 mPa·s;在120℃、7.34 s^(-1)下,PA-MC表观黏度为165.6 mPa·s;在70℃下老化60 d后,黏度为274.2 mPa·s,黏度保留率为54.1%,且其微观形貌没有明显变化;在10 000 mg/L NaCl、1 500 mg/L MgCl_2和1 500 mg/L CaCl_2中,PA-MC表观黏度分别为26.4,24.5,26.3 mPa·s,优于HPAM的16.5,14.5,16.3 mPa·s。另外,岩心驱替实验表明PA-MC具有较好的驱油性能,可以用作提高采收率的聚合物驱油剂。     

溶解氧对弱凝胶体系成胶性能的影响研究

针对弱凝胶调驱体系成胶性能易受到配制水溶解氧影响这一问题,本文开展了不同溶解氧量条件下的弱凝胶体系成胶性能实验。研究结果表明:溶解氧量对弱凝胶粘度稳定性具有较大的影响,当溶解氧浓度为0.46 mg/L时,10天内粘度降低90%以上。而随着溶解氧量的增加,粘度下降程度更大。硫脲在短时间对聚合物的稳定作用比较显著,15天成胶粘度可达17000 mPa·s,并且30 d粘度依然保持在10 000 mPa·s以上。     

海上油田耐温耐盐聚合物驱油剂设计

通过对国内外驱油剂发展的介绍以及各种丙烯酰胺产品的对比,对海上油田用聚合物驱油剂在耐温耐盐和热稳定方面进行了分子设计,得出了海上用聚丙烯酰胺的基本特点,确立了以丙烯酰胺为主体,接枝功能单体的方法,合成耐温耐盐的产品。在室内通过一系列实验最终开发出一种耐温耐盐性能良好的聚合物产品,而且2个月的热稳定性能够达到75%以上,对地层伤害很小。产品的主要性能指标为:在85℃、配制水矿化度32000mg/L条件下(钙镁离子浓度1000mg/L),开发的耐温耐盐聚合物产品2000mg/L浓度时的粘度≥20mPa.s,两个月热稳定性≥75%(粘度保留率)。     

降低含油污水矿化度工业化现场试验研究

近年来,随着聚驱开发规模不断扩大,特别是二类聚驱油层的开发,低矿化度清水用量大幅度增加,不但增加了聚驱开发成本,也导致含油污水回注困难。2012年,大庆油田第二采油厂在聚南2-2联合站新建设1座日产500（hn3低矿化度含油污水试验站,开展舍油污水降矿化度配制聚合物工艺技术的研究。试验表明,预处理采用的聚偏氟乙烯改性有机超滤膜出水可达到”511”标准,为油田污水膜深度处理提供新思路。舍油污水的矿化度从处理前的5000mg／L左右降低到了1000mg／L以内,配制相同浓度聚合物溶液,低矿化度污水配制聚合物粘度不低于清水配制聚合物粘度,为节省清水,减少污水外排,提供新思路。     

驱油功能聚合物在吉7井区深层稠油油藏的研究及应用

针对准东采油厂吉7井区油藏特征,研发了KLP-6驱油功能聚合物,该聚合物具有增粘能力强,采油10 000 mg/L矿化度模拟水配制1 000 mg/L溶液粘度高达200 m Pa·s以上,可采用油田回注水配制,抗剪切能力强,物模驱油评价提高采收率24%以上,2015年3月现场进行5个井组先导性试验,截止2016年1月,注水井吸水剖面得到改善,有效降低井组含水率,共注入聚合物干粉8 t,聚合物溶液16 000 m3,井组增油量1 137 t,目前仍在见效期内。     

铁离子对配制聚合物溶液粘度的影响及其去除研究

针对油田采出污水稀释混配聚合物溶液粘度较低的问题,分析了胜利油田孤东某联合站内的配注水水质特征,考察了聚合物浓度及亚铁离子对聚合物粘度的影响,评价了除铁剂(IR-1)对配注水中铁离子的去除效果。研究结果表明:聚合物浓度低时,其粘度与浓度近似线性关系;微量Fe~(2+)引起聚合物溶液粘度剧烈降低,且在高浓度聚合物溶液中的降粘率相对较高;除铁剂(IR-1)在投加量为80 mg/L、反应时间为40 min左右时溶液除铁率达到80%左右;经除铁剂(IR-1)处理后的污水稀释聚合物溶液保粘率达93%以上。     

抗盐聚合物驱油体系性能分析

目前油田现场聚合物驱所使用的常规聚合物主要是中高分子量的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),该聚合物的抗盐性较弱,往往采用清水配制母液,油田采出污水不能平衡回注,即增加生产成本又影响生态环境。因此本文引入了四种抗盐聚合物KY-1、KY-2、KY-3、超高相对分子质量聚丙烯酰胺及常规中分聚合物,开展了聚合物的溶液性基本能、注入能力、分子尺寸和驱油效果等室内评价工作。评价结果表明:与常规中分聚合物相比,抗盐聚合物在污水中的粘度保留率高,分子尺寸大,驱油效果好;四种抗盐聚合物相比,KY-1在增粘性、抗盐性、稳定性方面都具有明显的优势,更适合用于污水条件下聚合物驱油。