采油污水生化-絮凝-超滤处理技术研究

采用生物接触氧化-絮凝-超滤集成技术对采油污水进行了深度处理室内试验研究和600m^3／d现场试验。试验结果表明,在工艺进水含油量〈60mg／L时,工艺出水含油量〈1．0mg／L,浊度为0NTU,悬浮物、粒径中值检测不出,达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》（SY5329—1994）规定的Al注水水质标准,亦可作为后续其他深度处理（反渗透、电渗析等）工艺进水。     

油田污水配制聚合物的脱硫保粘研究与应用

针对因油田污水中H2S的存在而导致配制的聚合物溶液粘度损失严重的问题开展研究,采用空气氧化法,通过优化水力停留时间和气水比,实现了对污水中H2S的彻底去除,并使处理后污水所配聚合物溶液(质量浓度为1700 mg/L)粘度由处理前的5 mPa·s提高到30mPa·s以上,且具有较高的热稳定性,达到了该二元复合驱对聚合物溶液粘度的设计要求。同时,全部采用脱硫处理后污水配制的聚合物溶液(污水配制母液、污水稀释)粘度也可以达到30mPa·s以上,因此可以采用污水配制聚合物母液,节约大量清水资源和生产费用。     

污水曝氧站工艺设计

聚合物驱油由于大量采用清水配制和稀释聚合物溶液,致使油田采出污水无法完全回注到地下,造成了污水大量外排及环境污染。为了应用油田采出污水配制和稀释聚合物溶液,减少油田污水外排,需要对污水进行曝氧处理以提高注入的聚合物溶液的地面粘度,同时使该溶液具有较好的抗降解性能,在污水稀释聚合物溶液时,一般要求处理后的污水含氧量要达到0.8～1.0mg/L。经大庆油田采油六厂喇十五曝氧站现场试验,在初始粘度和清水配制聚合物溶液保持一致的条件下可以达到相同的驱油效果,且降低了污水含氧量指标。近年来经不断的改进完善,曝氧工艺技术已日趋成熟。     

胜利油区配注污水水质对化学驱效果的影响

胜利油区化学驱单元大多采用污水配注化学剂,配注污水水质对化学驱效果影响较大。在统计胜利油区化 学驱历年配注污水水质的基础上,分析了水质对聚合物溶液粘度、表面活性剂油水界面张力的影响。结果表明,化学驱配注污水矿化度和钙、镁离子质量浓度逐年升高,Fe2+质量浓度最高达6.6 mg/L,S2-质量浓度最高达5.5 mg/L。配注污水水质不达标会导致聚合物溶液粘度降低,钙离子质量浓度为300 mg/L就会导致聚合物溶液粘度下降50%,钙离子质量浓度达到400 mg/L,表面活性剂油水界面张力升高一个数量级;当Fe2+质量浓度增大至1 mg/L时,聚合物溶液粘度保留率仅为55%;当S2-质量浓度为2 mg/L时,聚合物溶液粘度保留率仅为47.4%。对比2001—2011年胜利油区化学驱矿场应用聚合物溶液粘度与质量浓度发现,配注污水矿化度、钙、镁离子质量浓度逐年升高,水质不合格导致化学剂用量逐年增加。为了保证化学驱效果,必须通过改善配注污水水质减缓聚合物溶液粘度损失、增加表面活性剂界面活性,从而减少化学驱中化学剂用量,降低投资成本。     

泡沫复合驱污水配注聚合物溶液粘度损失原因及对策

为了确定泡沫复合驱污水配注聚合物溶液粘度损失严重的主要原因,寻找保持粘度稳定的有效措施,分析了金属阳离子、溶解氧、硫化物、化学需氧量、硫酸盐还原菌和泡沫剂及破乳剂对聚合物溶液粘度损失的影响程度,确定了污水中的还原性物质是导致聚合物溶液粘度损失的主要因素.在此基础上,研究了埕东油田泡沫复合驱污水配注聚合物溶液粘度的稳定方法,提出了适宜高效的曝气生物氧化工艺技术.利用曝气氧化方法,将通过硫化细菌和硝酸盐还原菌这2类菌株联合生化处理的污水用于配制聚合物溶液,可使聚合物溶液的粘度达到35 mPa·s并趋于稳定.     

污水降解聚合物因素分析及控制方法

聚合物AT-420在大港港东油田新鲜回注污水中的溶液粘度很低,浓度4 g/L时仅为20 mPa.s,为放置20小时的该污水所配同浓度溶液粘度的1/6。AT-420污水溶液的粘度随污水放置时间的延长而增大,前80分钟增速很快,此后增速大大减小。用抗盐聚合物(一种AM共聚物)所作的研究表明,引起溶液粘度降低的主要因素,在港西油田为Fe2 ,在羊三木油田为Fe2 和H2S;聚合物盐水溶液粘度随Fe2 Fe3 加入量的变化,证实Fe2 是引起溶液粘度下降即引起聚合物降解的主要因素,配制聚合物溶液用的污水中Fe2 浓度宜低于0.2 mg/L。硫脲和硫代硫酸钠均可减轻污水溶液中聚合物的降解。在港东、港西、羊三木三个注聚站的污水储罐上安装了喷淋装置,使曝气污水中Fe2 浓度大大降低,但曝气污水和用曝气污水配制的聚合物溶液储存12天后,Fe2 浓度又升高。建立了污水通气曝氧—过滤除三价铁化合物—除氧三段处理工艺,建成了包括前两段的处理装置,处理后现场污水中Fe2 浓度稳定地降至0.2 mg/L以下。图6表2。     

含聚采油污水的膜处理工艺

在胜利油田某注聚区块对含聚采油污水开展了“气浮+过滤+超滤+反渗透”工艺的深度处理试验研究.研究结果表明,该工艺对含聚采油污水中石油类、悬浮物、聚丙烯酰胺、COD、一价离子、二价离子的去除率分别为99.5％、98％、91％、97％、96.8％、91.3％,出水浓度分别为0.5、1.7、4.4、7.2、212.5、93.3 mg/L;所产清水配聚后黏度显著优于黄河水,与蒸馏水相当.利用该工艺处理后的含聚采油污水完全可以替代清水配聚合物.     

驱油聚合物溶液粘度稳定性研究

对驱油聚合物溶液粘度稳定性的影响因素进行了研究,结果表明,溶解氧对其影响是长期而缓慢的过程,但由于注聚周期长,造成粘度损失较严重;Mg^2＋、Ca^2＋的存在使聚合物溶液粘度稳定性变差;在低浓度范围（Fe^3＋浓度小于10mg／L）内Fe^3＋的影响较小,而Fe^2＋使聚合物溶液粘度急剧降低,溶液长期稳定性变差。针对聚合物溶液粘度稳定性的影响因素及其影响程度,研制了稳粘剂WN系列,采用胜利油田采油污水对其粘度稳粘效果进行了评价,经稳粘剂WN处理的污水所配制的聚合物溶液粘度保留率达68．8％,具有良好的粘度稳定效果。     

碱性污水生物催化氧化预处理工业试验

采用生物催化氧化预处理新工艺对炼油厂的碱性污水进行工业试验.结果表明:二级生物催化氧化反应工艺比单级氧化反应工艺效果好.当炼油厂碱性污水CODcr为500～4 500mg/L,硫化物为94～800mg/L,挥发酚为70～800mg/L时,采用二级生物催化氧化工艺,在水力停留时间HRT=3～6 h,曝气量为16 m3/h条件下,碱性污水的硫化物去除率平均可达95%以上,出水中硫化物浓度仅为3 mg/L左右,CODcr、酚和油的去除率均达60%以上,达到了预处理目的.工业试验为工艺设计和工业运行提供了有关操作参数.     

埕东油田聚合物配注污水处理技术

聚合物的质量、注氮气中残余氧、泡沫剂、水处理剂、腐蚀产物以及水质都可能是影响泡沫复合驱污水配注聚合物溶液黏度下降的因素。分析表明,埕东油田西区污水中的硫化氢是聚合物溶液黏度快速降低的主要影响因素。室内研究得出结论,利用筛选的菌株可以有效处理该区污水。经生化工艺处理后污水中硫化氢能够完全被清除,而且与进水相比悬浮物和含油都有所降低,出水溶解氧为0.2 mg/L,腐蚀率只有0.010 mm/a。曝气生物氧化配套处理工艺技术,可有效地去除污水中的硫酸盐还原菌及还原性物质,处理后的污水配注聚合物溶液(1 700 mg/L)黏度≥24 mPa.s。     

采油污水中保留聚合物对污水配制聚合物 溶液黏度的影响*

采用常规絮凝技术处理油田采出水,带负电荷的聚合物会形成含油絮集体,不仅造成聚合物的浪费,而且在油水处理系统形成劣化油(BS层)和含聚合物油泥沉积,影响原油脱水和污水净化,并滋生硫酸盐还原菌。为充分利用采油污水中的聚合物,首先采用综合破乳清水剂处理含聚合物采出液,在保证原油脱水和污水除油的同时,以分子形态原位保留采油污水中的聚合物,测定了保留聚合物(r-HPAM)的相对分子质量和水解度,研究了r-HPAM与污水中离子的相互作用以及含r-HPAM污水对配制高分子量聚丙烯酰胺(h-HPAM)溶液黏度的影响,分析了r-HPAM提高配注液黏度的增黏作用机制。结果表明,污水中的r-HPAM为低分子量(200×10⁴)、高水解度(46%)的聚合物,污水黏度为1.1 mPa·s。采用含r-HPAM的污水配制新鲜h-HPAM溶液,可以降低溶液的黏度损失。污水中的r-HPAM可作为牺牲剂与Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺和S^2-相互作用,抵消这些离子对新配制h-HPAM溶液黏度的损耗,其中对Fe²⁺和S^2-的影响最大。用含聚合物采出水配制高分子量聚合物溶液,对含聚合物采出水的循环利用和减少采出水的排放具有重要意义。     

污水配制聚合物研究

针对油田产出污水外排的问题，在喇嘛甸油田开展了利用油田产出污水配制聚合物的可行性研究。在污水聚合物溶液性质研究、渗流特性研究及岩心驱油实验基础上，进一步开展了污水聚合物体系油层工作粘度和微观分子形态研究，对污水聚合物体系及驱油机理有了新的更加深入的认识。室内研究表明：污水聚合物体系与油层配伍性好，在油层中有更高的工作粘度；聚合物在污水条件下以枝状结构为主，带状和网状结构为辅。在喇嘛甸油田北西块开展的污水稀释超高相对分子质量聚合物驱油现场试验也表明：污水聚合物体系注入过程中吸水剖面得到较好调整，污水聚合物驱是完全可行的，是解决油田污水外排的有效途径。     

含聚合物油田采出水的结垢规律研究

传统的标准方法用于评价含聚合物油田采出水的结垢行为会出现较大误差,这是由于聚合物与EDTA竞争螯合水溶液中的钙离子的结果。本文提出了一种评价含聚合物采出水结垢情况的新方法,相对传统方法通过测定成垢前后溶液中钙离子浓度间接反应溶液中结垢情况,该方法直接测定了结垢的质量。另外,结合了原标准中的络合滴定钙离子的方法,对含聚污水中聚合物对污水结垢行为的影响进行了系统研究。结果显示,聚合物浓度和分子量对水体结垢影响很大,这与聚合物中酰胺基能够与钙离子发生螯合作用有关。     

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。     

油田采出水新型处理工艺技术应用及评价

随着油田开发进入中后期,采出水量逐年增加,采出水出路成为制约油田"可持续"发展的一项重大难题。而实现采出水合格处理后有效回注,不仅是解决油田采出水出路的根本途径,也是国家"节能减排、环保治理"工作的重点。     

聚合物驱新型污水处理剂的研制和应用

针对化学驱油技术应用过程中各类油田助剂的广泛使用,油田采出污水处理难度逐渐加大,污水水质逐年变差的特点,研制了适用于油田聚合物驱采出液处理的新型污水处理剂SCI-1。室内研究显示,污水中的化学耗氧量、金属离子、矿化度以及悬浮物和原油等因素对聚合物溶液均具有不同程度的降粘作用。通过分子改性技术,SCL-1药剂克服了聚合物驱采出污水处理中污水粘度高、乳化程度深、油水分离阻力大等技术难点。注聚合物区现场试验结果显示,污水处理剂SCL-1具有显著的综合处理能力,在油田注聚合物区具有很高的推广应用价值。     

污水稀释聚合物溶液驱油方法

针对油田采出污水外排的问题,开展了污水稀释聚合物驱油研究。结果表明,污水暴氧、提高聚合物浓度及采用超高分子聚合物,可有效提高污水聚合物溶液的粘度,是保证污水注聚的有效手段。这一研究成果应用于聚驱现场试验,取得了良好的试验效果。     

聚合物驱产出水配制聚合物溶液的粘度损失及影响因素研究

聚合物驱油过程中一部分聚合物会随着产出水产出，产出水的合理处理不仅关系到聚合物资源再利用，而且关系到环境保护问题。该文利用大庆油田聚合物驱产出水配制聚合物溶液，对聚合物溶液的粘度损失及其影响因素进行了较为系统的研究。结果表明，用产出水配制聚合物溶液的粘度虽然会因水的高矿化度而受到影响，但注入地层后受高矿化度地层水的影响却较小，用产出水配制聚合物从经济和技术角度来看是可行的，这为产出水配制聚合溶液的决策提供了实验依据     

采出水新型处理工艺技术研究及应用评价

近年来,随着油田开发步入中后期,采出水逐年增加,采油三厂对采出水处理系统进行全面配套完善,形成了几种采出水处理工艺模式。处理后的水质虽然有了一定的改善,但是仍然存在着含油量高、悬浮物多等问题,采出水处理技术面临严峻的挑战。同时国家对环保工作的重视,给回注水质又提出了更高的要求。因此,寻求一种新型的采出水处理技术就显得尤为重要。本文针对采油三厂目前的采出水处理现状,开展了生化法处理采出水技术,同时对这种技术进行了充分的论证,从而开辟了本厂采出水处理工艺技术的新途径。     

采出液配制二元复合体系可行性实验研究

辽河油区锦16块实施二元复合驱时,产生大量采出液,同时要向油层注入大量水以保持油层压力。通过室内驱替实验模拟该区块实施复合驱后二元体系的采出液,测定采出液配制二元复合体系的界面张力、黏度稳定性及流变性,研究采出液配制二元复合体系的可行性。结果表明:不同注入阶段采出液配制的二元复合体系所需的聚合物用量均比深部处理污水配制相同黏度的聚合物干粉用量少;采出液配制的二元复合体系界面张力可达10-3mN/m;采出液配制的二元复合体系的黏度具有较好的稳定性;采出液配制的二元复合体系具有较好的黏弹性。因此,采出液配制二元复合体系是可行的。