生化法处理油田采出水用于配聚保黏的技术研究

将油田采油污水处理后替代清水用于配制聚合物溶液,既节约淡水资源,又减少污水外排.以胜利油田某区块采出水为研究对象,采用生物氧化和生物竞争抑制集成工艺,有效去除污水中的硫酸盐还原菌及硫化氢等还原性物质,使处理后的污水直接用于配制聚合物溶液.室内和现场试验结果表明:该工艺对污水COD去除率达65％以上,对硫化氢等还原性物质去除率达100％,且有效抑制SRB的活性.用处理后的污水配制的聚合物溶液黏度维持在20 mPa·s以上达20 d,达到聚驱生产要求.     

聚驱高矿化度采出污水配制聚合物溶液方法研究

针对大庆油田采油四厂的污水矿化度高等问题,通过模拟污水中各种离子和矿化度来研究聚合物溶液黏度的影响因素,得出水的矿化度越高,聚合溶液的黏度越低;Ca2+、Mg2+和Na+含量越高聚合物溶液的黏度越低.破乳剂、防垢剂、防蜡剂对聚合物溶液黏度无影响,絮凝剂和杀菌剂使聚合物溶液黏度降低.对于采油四厂的高矿化度污水应用电渗析法研究矿化度降低的情况.研究表明,电渗析方法可以大幅度地降低水的矿化度,并且可以有效地去除所有离子.电渗析方法处理后的淡水所配制的聚合物溶液的黏度远高于处理前的污水所配制的聚合物溶液的黏度,故处理后的淡水可以用于配制聚合物溶液.     

高浓度聚驱采出污水降粘室内实验

目前高浓度聚合物驱注入2 500万分子量的超高分聚合物,严重影响水处理效果。用降黏剂对高浓度聚合物驱采出污水进行降黏处理。当污水pH值为7—8,温度20—35℃,降黏剂加药量为30 mg/L,沉降时间90 min时对含聚污水进行降黏处理后。污水中的聚合物浓度由570 mg/L降低到10 mg/L,聚合物去除率达98.2%;黏度由2.0 mPa.s降低到1.0 mPa.s,降黏率为83%。     

不同矿化度水质稀释聚合物溶液驱油效果研究

目前大庆油田聚合物驱试验区主要采用清水配制污水稀释聚合物的注入方式,不同水质矿化度能够大幅度影响聚合物溶液的黏度,对于是否可以通过降低污水矿化度提高驱油效果尚未得到统一的认识。通过人造长方岩心恒压驱油实验考察了四种不同矿化度水质稀释聚合物溶液等黏条件下的驱油效果。研究表明,在渗透率为900 m D岩心(岩心规格4.5 cm×4.5 cm×30 cm)中,剪前等黏70 m Pa·s等段塞大小四种不同矿化度水质稀释聚合物体系,高矿化度体系比低矿化度体系提高采收率值增加3.3%;等聚合物用量条件下,高矿化度体系比低矿化度体系提高采收率值降低2.9%;驱油段塞受地层水稀释对驱油效果的影响达1.8%。通过对比分析,明确了不同矿化度水质稀释聚合物溶液对驱油效果影响,可以为现场进一步开展聚合物驱提供参考。     

聚合物溶液磁处理参数优化研究

采用系列磁化器研究了磁处理对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度的影响 .以聚合物浓度、磁场强度和峰数 3因素 3水平的正交试验设计方法进行了HPAM溶液磁处理参数的优化研究 .发现磁处理后HPAM溶液的黏度普遍提高 ,而且随聚合物溶液浓度、磁场强度和峰数的增加而增大 .影响HPAM溶液磁增黏效果的因素依次为聚合物浓度、磁场强度和峰数 .试验得到的磁增黏优化参数为聚合物浓度 10 0 0mg/L、磁场强度 5 0 0mT、峰数 4峰 .     

含聚污水配制稀释聚合物体系性能研究

为研究大庆油田聚合物驱油过程中含聚污水配制聚合物体系对聚合物性能的影响,通过配制等浓度的驱油体系,对体系的黏度和抗剪切性能、黏弹性、稳定性、分子线团尺寸的测定,确定了含聚污水对聚合物性能的影响。结果表明:在配制浓度相同的条件下,聚合物溶液体系储能模量、损耗模量、黏度稳定性、分子线团尺寸和抗剪切性随污水含聚浓度增加而增加,清水体系性能优于污水体系性能,物化污水体系性能优于生化污水体系性能,污水中的残余聚合物具有良好的增黏性。因此含聚污水对聚合物体系性能具有一定的提升,可以作为配制聚合物的用水。     

污水配制聚合物对提高采收率影响研究

利用纵向非均质人造岩心,进行了聚合物驱提高采收率的物理模拟实验。研究污水配制聚合物溶液对提高采收率的影响。实验结果表明,同浓度下,用污水配制或稀释聚合物溶液,其黏度比清水配制的低,相应的采收率也低。在水型和聚合物浓度相同的条件下,抗盐聚合物驱采收率增幅比普通聚合物高1.3%—2.5%;而且水质越差,差别越明显。说明抗盐聚合物更适用于污水配制聚合物进行驱油。黏度相同而水型不同的聚合物溶液,其注入压力也不同。清水配制并稀释的聚合物溶液具有最低注入压力。     

高矿化度下特殊黏弹性流体的性能评价及驱油机制研究

采用黏度计、流变仪、动态光散射仪和扫描电镜,对交联聚合物凝胶和聚合物溶液的黏度、分子聚集体、分子线团尺寸(Dh)和黏弹性及其影响因素进行研究。采用岩心流动实验和调驱实验装置,评价交联聚合物凝胶的流动性和调剖能力。结果表明:调整溶剂水矿化度、聚合物和交联剂质量浓度可以使聚合物溶液中生成以分子内交联为主的凝胶或以分子间交联为主的凝胶,分子内交联会使交联聚合物凝胶黏弹性大幅度增加,分子间交联对黏弹性影响较小,交联反应先发生分子内交联,然后演变为分子间交联;黏弹性不仅能够提高洗油效率,而且能够提高微观波及系数;与相同质量浓度聚合物溶液相比,分子内交联聚合物凝胶的黏度接近,Dh略大,黏弹性、阻力系数和残余阻力系数明显增大,具有较高的驱油效率。     

电渗析处理含聚合物污水研究

首次用电渗析对油田含聚合物污水进行脱盐处理 .研究了电压和流量对离子去除率的影响 :电压升高 ,去除率增大 ;流量增大 ,去除率减小 .研究了电压和流量对能耗的影响 :流量对能耗的影响很小 ,电压越高 ,能耗越大 .用降矿化度后的淡水配制的 1 0 0 0 mg/L聚合物溶液的黏度比用清水配制的高 1 1 .9m Pa· s,抗剪切性能也优于清水配制的聚合物溶液 ,因此完全可以代替清水进行聚合物驱油 .该技术能减少含聚污水外排对环境造成的污染 ,实现含聚污水的闭路循环     

硫离子对聚丙烯酰胺黏度影响机制研究

污水中的硫离子导致配制聚合物溶液黏度损失严重,影响驱油效果。为明确硫离子导致聚合物黏度降低的机制,防止聚合物黏度损失,实验研究不同质量浓度硫离子对聚合物黏度的影响以及可逆性,利用扫描电镜观察降黏前后聚合物微观形貌,利用凝胶色谱-示差折光检测器分析降黏前后聚合物相对分子质量分布,并利用量子化学和分子动力学方法探讨硫化物对聚合物的断链、卷曲作用机制。结果表明:7 mg/L的S~(2-)能使1.7 g/L聚合物溶液黏度损失超过80%;聚合物的重均相对分子质量和均方回转半径分别由降解前的3.677×106g/mol、191.7 nm降低为1.277×10~6g/mol、91.4 nm,相对分子质量分布变宽,聚合物分子尺寸变小;导致聚合物黏度降低的主要原因是S~(2-)引发自由基链式反应,聚合物断链,同时,S2-引起聚合物分子链收缩、卷曲,网状结构被破坏。     

多相催化氧化法处理油田污水

油田污水中的S2-,Fe2 及细菌等可使部分水解聚丙烯酰胺产生降解,使聚合物溶液粘度大幅度下降. 采用浸渍法制备了过渡金属-稀土复合氧化物催化剂,用于多相催化氧化处理油田污水. 结果表明,Mn-Ce复合氧化物催化剂性能高效、稳定;与未处理的模拟污水相比,经多相催化氧化处理后的模拟污水配制的聚合物溶液粘度提高548%.     

疏水缔合聚合物溶液的临界缔合浓度

为了从本质上说明缔合聚合物溶液的临界缔合浓度和其增黏机理,开展了缔合聚合物荧光光谱实验和在不同水质中的增黏性实验.结果表明:在缔合聚合物溶液中存在着两个临界缔合浓度(CAC1和CAC2),在黏浓关系研究中的临界缔合浓度是指第二临界缔合浓度(CAC2);缔合聚合物在人造淡水中的临界缔合浓度(800mg/L)远低于蒸馏水中的临界缔合浓度(2500mg/L);缔合聚合物在人造淡水中的黏度远高于其在蒸馏水中的黏度,说明缔合聚合物溶液具有较好的抗盐性;在蒸馏水中,MO4000溶液的黏度总比缔合聚合物溶液的黏度高,而在人造淡水中,缔合聚合物溶液的黏度却比MO4000溶液的高;在整个浓度范围内,聚合物MO4000在蒸馏水中的黏度总比在人造淡水中的黏度高,说明MO4000溶液的抗盐性差.     

油田污水配制用耐盐聚合物的制备与性能评价

大庆油田利用污水稀释聚合物溶液的区块比例超过80%,污水稀释聚合物溶液成为污水循环利用的主要途径。为解决污水条件下,普通聚合物用量高、不耐盐、应用性能差等制约聚驱开发提效的不利因素,通过优化设计聚合物分子结构,引入抗盐单体和刚性单体,采用多单体共聚后水解的合成工艺,制备了新型功能聚合物A。性能评价结果表明:相同分子量条件下,功能聚合物A的耐热稳定性、耐盐能力、抗剪切能力、注入能力及驱油效率等性能均优于部分水解聚丙烯酰胺。在相同浓度和注入体积条件下,功能聚合物A提高采收率11. 42%,较同分子量普通聚合物高3. 2%;在相同初始黏度和注入体积条件下,功能聚合物A采收率提高值较普通聚合物高1. 2%,且节约聚合物用量28%。功能聚合物A在油田污水中应用性能优于同分子量部分水解聚丙烯酰胺,可为聚合物驱开发降本增效提供新型高效驱油剂。     

采出污水配制聚合物溶液的影响因素研究

研究了聚合物驱采出污水中Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+六种离子对聚合物溶液初始黏度的影响和溶解氧、阳离子、粘土矿物以及细菌对其稳定性的影响程度,提出了采出污水配注聚合物的参考控制指标和限度。研究结果表明,高价金属阳离子是影响聚合物水溶液初始黏度的主要因素,其由大到小的顺序为Fe2+＞Fe3+＞Mg2+＞Ca2+＞Na+＞K+。配制用水的基本要求是不含铁离子,Ca2+离子含量控制在200mg/L以下,最好控制在50mg/L以下;Mg2+离子含量控制在100mg/L以下,最好控制在30mg/L以下;Na+、K+离子含量应该控制在2000mg/L以下,最好控制在500mg/L以下。高价金属离子和溶解氧是影响聚合物溶液黏度稳定性的主要因素,其由大到小的顺序为：Fe2+>Mg2+(Ca2+)>Fe3+>Na+(K+),一价阳离子和悬浮物对聚合物溶液黏度稳定性也有一定影响,细菌对其影响相对较小。     

孔隙介质对HPAM交联性能的影响

聚合物溶液在通过孔隙介质时产生的剪切降解作用与流速有关,流速越大,剪切降解越严重。流经孔隙介质后的聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数明显低于原始聚合物溶液,交联效果也明显差于原始聚合物,产生弱交联需要更高的聚合物浓度和交联剂浓度。因此在室内评价调剖剂性能时,应考察在一定流速下流经孔隙介质后的聚合物的交联情况。同时也说明,聚合物驱产出液中的聚合物在一定条件下可以通过弱交联技术实现增粘回注。     

江汉油田高钙镁油藏新型聚驱实验研究

地层水中钙镁离子可以明显降低聚合物溶液的黏度,限制了普通聚合物驱在高钙镁油藏中的应用。以江汉油田某区高钙镁油藏作为研究对象,以新型抗钙镁聚合物为基础,开展高钙镁油藏聚合物驱实验研究。在高钙镁条件下采用蒸煮蒸馏水配制模拟盐水,母液稀释配制聚合物溶液;新型聚合物溶液具有较好的增黏、抗盐、抗钙镁、抗剪切、长期稳定性;分别在人造、露头和天然岩心上开展了新型聚合物驱油实验,水驱到含水90%后聚驱采收率增幅达8%以上。该研究为高钙镁油藏进一步开展聚合物驱矿场试验提供了理论指导。     

超支化缔合聚合物的制备及驱油性能

针对油田用聚合物的分子主链是线性结构,其耐温抗盐及抗剪切性能不理想,开展了新型聚合物的制备及
性能研究。制备了超支化水溶性缔合聚合物（HPAPAM）,结构经红外光谱（IR）和核磁共振氢谱（1H NMR）表征证实。
HPAPAM 在极稀释浓度区,分子内缔合明显,表观黏度低,随着浓度的增加,分子内缔合逐步转为分子间缔合,增黏性
能提高。与一般缔合聚合物相比,HPAPAM 在吴茵搅拌器（5 档,67 s−1）剪切1 min 后的黏度最终恢复率达95%;受大
分子的超支化效应的影响,HPAPAM 在整个剪切速率范围内表现出幂律流体性质。超支化的分子结构增强分子间的
缔合能力,在总矿化度62 000 mg/L,75,80 ?C条件下老化60 d 的黏度保留率分别为89% 和60%。岩芯驱替实验表明
水驱至含水率98% 后,与原油黏度相当的0.5 PV 聚合物段塞及后续水驱提高17.5% 的原油采收率。研究为油田用新
型聚合物提供了新的认识和选择。