污水水质对聚合物黏度影响研究

针对油田含聚污水配聚所面临的问题,研究了污水水质对聚合物黏度的影响规律,结果表明,根据水质的不同,污水中主要成分对聚合物黏度的影响程度各不相同,若存在还原性物质,则其对配制聚合物溶液黏度降黏起主导作用,少量的S2-(3.2mg/L)使黏度降低88%左右;污水中常规阳离子对聚合物黏度的影响视Ca2+、Mg2+含量所决定,若含量高则对聚合物降黏起主导作用,若Na+含量高则Na+占主导作用。     

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。     

电絮凝-气浮工艺处理含聚采油污水及配聚应用试验

随着孤岛油田注聚驱规模的逐步扩大,采出液含聚合物浓度增加,致使原油脱水和污水处理难度加大。通过进行电絮凝-气浮技术处理油田含聚污水的试验与应用,利用电絮凝、电气浮原理,降低了污水中的含油量、悬浮物含量和化学需氧量,处理后配制聚合物母液经污水稀释后,聚合物溶液黏度及保留率均与清水配制污水稀释后聚合物溶液相当,完全可以替代清水。     

油田注水开发中水源混配防垢技术

为解决油田结垢伤害问题,国内外采用了多种除垢方法,如加防垢剂、酸洗除垢、高压射水流除垢等,并针对不同油田、结垢特点开发了不同的除垢、防垢产品。但到目前还没有一种经济实用、简单易行、高效无污染的方法。水源混配防垢技术是将地层水或油田污水与注入水混合,在地表以最佳比例混配,用Ca(OH)₂溶液调节pH值,当pH值大于835,溶液中Ca²⁺,Ba²⁺,Sr²⁺,Fe³⁺,Fe²⁺等阳离子和OH^-,CO₃^2-,HCO₃^-,SO₄^2-,S^2-等阴离子发生反应,全部生成沉淀。一方面可去除水中的成垢离子,避免地层水和注入水在油层内相遇结垢,达到保护油层的目的;另一方面,使铁进入腐蚀钝化区,防止输水管道的结垢与锈蚀。通过模型实验研究,该方法不仅可防止油层结垢伤害、输水管道的结垢与锈蚀,实现油田污水的再利用,大大降低采油成本,而且也适用于各种油田的注水开发。     

曝氧和杀菌对含聚污水稀释聚合物溶液黏度的影响

含聚污水中所含的Fe~(2+)、S~(2-)等还原物质和细菌对聚合物溶液有降解作用,直接用含聚污水配制聚合物溶液影响聚合物溶液的驱油效果。利用曝氧、杀菌及曝氧与杀菌相结合的3种技术,对含聚污水进行处理,再用处理过的含聚污水稀释聚合物溶液,测量稀释后聚合物溶液黏度的变化,分析曝氧和杀菌对含聚污水稀释聚合物溶液黏度的影响。实验表明,采取曝氧(10 min)及投加杀菌剂(40 mg/L)相结合的处理方法,能明显地提高所稀释聚合物溶液的黏度,并改善其稳定性,与采用单一的曝氧或杀菌技术处理污水相比,所稀释聚合物溶液黏度稳定性更好,黏度下降率仅为9.26%。     

可用油田污水配液的MTS和TS系列驱油用聚合物

以大庆北四联采油污水为例,指出造成污水配制的驱油聚合物溶液粘度低下的主要因素为污水中金属离子特别是高价金属离子Fe3+、Ca2+、Mg2+和各种还原性化学、生物物质。介绍了所研制的可用油田污水配液的两个系列驱油聚合物:丙烯酰胺与支型含—SO3H基单体的二元共聚物MTS,分子量1.8×107左右;丙烯酰胺、支型含—SO3H基单体及少量疏水性单体的三元共聚物TS,分子量8.0×106左右。两个系列聚合物的组成可作适当调节以满足不同油田的需要。粘度曲线表明:用大庆采油二厂污水配制的1000mg/LMTS 45和TS 45溶液的粘度达到或超过大庆油田的要求(>50mPa·s,45℃,7.34s-1);用胜利孤东采油厂污水配制的1500mg/LMTS 85和TS 85溶液的粘度高于胜利油田的要求(>12mPa·s,85℃,36.7s-1);M=2.8×107的HPAM的相应溶液的粘度均达不到油田要求。用大庆采油九厂污水配制的1000mg/LMTS 45、TS 45和HPAM(M=2.8×107)溶液粘度(45℃,7.34s-1)分别为76.0、56.6和42.3mPa·s,高速剪切1min后粘度保留率分别为83.4%、58.0%和52.7%,在45℃隔氧密闭老化90d后保留的粘度分别为>70、45.7和25.7mPa·s。图3表3参3。     

降低油田采出水配制聚合物溶液黏度损失的曝氧调控方法

在传统以混凝除油、过滤除杂为主要技术的处理工艺基础上,对采出水回注前进行曝氧处理以降低所配制聚合物溶液的黏度损失,已成为三次采油聚合物驱地面工程的一项重要工作。为建立科学的采出水曝氧程度评价方法,规范了采出水曝氧前、后水质溶氧量的普适性测试方法,研究了水质溶氧量和采出水曝氧后矿场配注流动工况对聚合物溶液黏度、抗剪切性和黏弹性的影响。研究结果表明,溶氧管比色法需根据采出水曝氧前后溶氧量的范围选择合适的测氧管,而电化学探头法在通用性和解析度方面更具优势,可优先选择;随着采出水曝氧程度的增加,聚合物溶液的黏度提高,采出水的溶氧量从曝氧前的0.25 mg/L增至9.42 mg/L时,聚合物溶液的黏度增幅为14.88%~19.16%,聚合物溶液浓度越大,黏度损失的控制效果越显著;抗剪切性能和弹性行为也明显改善,采出水曝氧后流动工况(流速和流动沿程距离)对聚合物溶液的黏度、抗剪切性和黏弹性的影响较小;用大庆油田污水站采出水配制聚合物溶液的水质初始最佳溶氧量约为6 mg/L。研究结果从定性到定量科学化构建了降低聚合物溶液黏度损失的油田采出水曝氧调控方法。     

污水配制聚合物溶液增黏措施与机理研究

本文通过正交试验分析胜利油田埕东污水造成配制聚合物溶液黏度降低的主要因素,研制提高污水配聚增黏的处理配方体系。经处理后污水配制的聚合物溶液初始黏度由12.0 m Pa·s提高到32.0 m Pa·s,增黏率达到167%;通过原子力显微镜(AFM)和动态光散射(DLS)对聚合物溶液微观形貌及聚集体粒径观察,分析配方的增黏机理:一方面,氢氧化钠沉淀Fe2+,消除了Fe2+对聚合物聚集体的破坏作用;AFM和DLS显示聚合物溶液聚集体粒径由80.5 nm增加到159.9 nm。另一方面,离子屏蔽剂可屏蔽Ca2+、Mg2+从而减弱了Ca2+、Mg2+对聚合物分子链的卷曲作用;AFM和DLS显示屏蔽剂使聚合物溶液聚集体的粒径由160.1 nm增大到208.5 nm。     

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。     

油田污水抗菌沸石处理效果评价

利用液相离子交换法,在天然沸石和人工沸石上吸附金属离子Zn2+、Cu2+和Ag+,制成抗菌沸石,并用其对采出污水进行浸泡处理,进一步评价了用该污水配制聚合物溶液的热稳定性。实验结果表明,用Ag+抗菌沸石处理的污水配制聚合物溶液黏度较未处理污水聚合物溶液的高,Ag+抗菌沸石处理效果也要优于Zn2+和Cu2+抗菌沸石。     

聚驱注入管道黏损原因及治理方法

聚合物溶液的黏度是聚合物在油田应用中的重要指标,提高对聚合物黏度损失分布及规律的认识,有利于提高溶液配注质量,确保聚合物驱油效果。通过对以往多次聚驱黏损数据进行调查,可知单井管线造成的黏损在5%~20%之间,平均黏损为9.8%。单井管线黏损成因复杂,与还原性物质、细菌种类与数量、管线内壁污油悬浮物、管线长度、运行时间等有较大关系,因此着重从Fe²⁺、管线运行时间等方面对单井管线黏损影响因素及防治方法进行研究,采取相应的治理对策,取得了较好的效果。     

稠油油藏储层冷采用活性分子的性能评价与应用*

针对边底水薄层特稠油油藏热采高轮次后注汽易窜,封堵困难,含水大幅上升导致开发效益下降的问题,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(AA)、4-苯基-1-丁烯(PB)、丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料、四甲基乙二胺为催化剂制备了水溶性活性分子共聚物(AAPA)。研究了油剂比、AAPA加量、pH值、Ca²⁺、Mg²⁺、温度对降黏效果的影响,分析了AAPA的降黏机理,并以多浓度多段塞式注入的方法,进行了化学降黏冷采矿场试验。结果表明,1 g/L的AAPA与原油以质量比1∶1混合后的降黏效果最佳,可使黏度(50℃)<50 Pa·s的脱气脱水稠油的静置降黏率>90%。AAPA具有耐高矿化度、易于破乳以及降黏温度范围宽的特点。其有效降黏温度范围为50~180℃;耐Ca²⁺质量浓度≤10 g/L,耐Mg²⁺质量浓度<3 g/L;pH<4时降黏乳化后的稠油可快速破乳,pH>10时可进一步提高AAPA的降黏活性。现场应用4井次,提液增油效果明显。通过多浓度多段塞的方式将AAPA注入储层可有效降低原油黏度,明显提高边底水薄层特稠油油藏冷采开发效益。     

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��The application of chemical methods in treating the wasted gas field waters is increasing dayvby day. Gas field waters containing S^2- from 20 to 200mg/l are treated by using oxidants such as KMnO₄ H₂O₂ and CaCl(OCl), and the treated waters contain S^2- less than 4mg/l. By using precipitation method and lime-ferric salt neutralization method to treat the drainage, the content of poisonous heavy metal Cd²⁺,Pb²⁺ and As etc. reaches a ideal requirement. This paper introduces the test and auplication of these techniques.     

采出液聚合物处理剂的研制及应用

为了消除华北油田注聚合物驱和聚合物凝胶调驱油藏采出液中聚合物对现场破乳脱水及污水处理造成的影响.基于采出液中聚合物浓度的不同,通过室内研究,确定了聚合物处理剂的基本配方.基本配方适应温度范围30~60℃,反应时间0.5～1 h,可使不同浓度、不同类型的聚合物溶液黏度降低至接近水的黏度(同等试验条件下水的黏度为3.0 mPa·s),对油品性质不敏感,具有广谱性,在不改变现场用破乳剂的情况下,可有效提高采出液的破乳脱水及污水处理效果,对现场设备腐蚀性较小.该聚合物处理剂已在现场获得应用.     

地层水中低分子量有机酸成因分析

实验初步揭示了地层水中低分子量有机酸的主要来源:①由干酪根中含氧基团的断裂产生,伴随着干酪根热演化的全过程,主要发生在成熟早期阶段;②由地下水中微生物对原油的降解及游离氧气的氧化作用产生,发生在近地表或开启程度较高,有大气降水补给的地带;③由围岩矿物中的高价元素组成的离子或化合物,如Fe³⁺、SO₄^2-等,与有机质之间发生的氧化一还原反应所产生,反应受较高温度控制.     

微气泡旋流气浮+微滤技术处理含聚污水小型试验研究

为解决现有生化及物化工艺处理含聚污水效果较差的问题,开展了双微组合工艺处理试验。该工艺包括微气泡旋流气浮和微滤两套装置。微气泡旋流气浮集旋流和气浮选技术于一体,增大了气泡与杂质的碰撞概率,从而提高处理效率;微滤采用密度较石英砂滤料小的活性镀膜滤料,表面布满微孔使得其比表面积增大,吸附能力增强,从而可以高效吸附污水中的杂质。在含聚污水处理站开展的现场试验表明:对于含聚浓度低于300 mg/L、含油浓度低于630 mg/L、悬浮物浓度低于120 mg/L的聚驱采出污水,经过双微技术处理后,含油及悬浮物浓度均达到5 mg/L以下,去除效率都较高,优于现有生化工艺;微气泡旋流气浮最佳工况为气液比1∶10,回流比15%;微滤技术最佳滤速为8 m/h,反冲洗周期24 h,最佳的气洗强度为10 L/(s·m²)。     

某区块浅层煤层气井结垢普查及成垢原因研究

某区块煤层气井结垢现象明显,严重影响了生产.对气井结垢成因研究发现,162口井中有46口井结垢情况严重,比例为28.40％;59口井中等程度结垢,比例为36.42％;57口井轻度结垢,比例为35.18％.水质分析结果表明,采出水矿化度较高,Ca2+和HCO3-浓度大;并且pH值大多大于7.0,为弱碱性.X射线衍射分析结...     

古城油田B125区块稠油油藏超高分子量聚合物驱技术

古城油田B125区块普通稠油油藏储层非均质性严重,原油平均黏度达1 000 mPa·s以上,进一步提高采收率难度大。为此,通过增黏性、流变性和驱油试验,评价了超高分子量聚合物提高普通稠油采收率的技术优势,考察了含硫污水对聚合物溶液性能的影响。试验表明,超高分子量聚合物增黏性优越,相同质量浓度下较常规聚合物溶液黏度高40%以上;黏弹性强,相同黏度下较常规聚合物采收率提高3.4百分点以上;含硫污水会造成聚合物溶液黏度降低10%以上、弹性明显减弱和采收率提高幅度降低3.0百分点。B125区块部署注聚井22口,截至2018年底,累计注入0.22倍孔隙体积的聚合物溶液,注入压力上升3.5 MPa,日产油量增加45.0 t,含水率降低9.0百分点,累计增产油量1.84×104 t,阶段采收率提高1.19百分点。研究与应用表明,超高分子量聚合物驱技术可以大幅提高较高黏度普通稠油油藏的采收率。      

聚合物驱原油采出液破乳剂的研制

大庆油田实施聚合物驱油以后，使得含有聚合物原油采出液形成了稳定的乳状液，采用常规破乳剂已无法解决破乳脱水的难题，严重影响了原油脱水生产和商品油的质量。针对生产中这一难题，在室内通过采用不同分子结构破乳剂，并根据“协同效应”原理，研制出了FPW320破乳剂。室内经用不同聚合物含量的原油乳状液破乳脱水效果表明，提高了破乳速度，降低了脱后污水含油量，并且减少了乳化层的产生。该剂经在大庆油田最大的聚合物驱原油采出液处理站──北十三联合站推广使用，在原油采出液中聚合物含量90－130mg／L，破乳剂用量每天可节约200kg以上，脱后污水中含油量降低了100mg／L，降低电脱水器电流40mA，并且解决了电脱水器的波动，烧硅片、保险等影响脱水生产的难题，保证了原油脱水生产的正常运行和商品油质量。