降低污水对聚合物溶液粘度伤害技术研究

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1、降低污水对聚合物溶液粘度伤害技术研究一、前言三次采油是我国提高老油田原油采收率的重要措施，包括聚合物驱和交联聚合物驱，这些措施均涉及到聚合物的配制问题，由于我国淡水资源缺乏，从节约淡水资源及环保的角度出发，要求直接采用油田采出污水配制聚合物。油田污水的特点是矿化度高、细菌含量高、Fe2+含量高等，直接用来配制聚合物时，易对聚合物分子造成伤害，使聚合物分子严重卷曲，并通过细菌降解，特别是Fe2+的氧化还原降解，导致聚合物溶液粘度很低，三次采油经济效益差。为了解决采用油田污水配制聚合物的问题，必须先消除或抑制油田采出污水中细菌、Fe2+的活性，从而提高聚合物溶液的粘度，降低聚合

2、物使用浓度和三次采油成本。本项目研究的目的就是研究污水配制聚合物驱过程中的降低污水伤害处理技术，它并不简单地等同于普通的油田回注污水的处理技术。一些效果较好的油田污水处理技术，它虽然满足污水回注要求，但并不满足污水配制聚合物要求，如目前一些使用效果较好的阳离子型或氧化还原型的杀菌剂，当加入聚合物驱的配制污水中时，易引起聚合物的降解，或发生絮凝沉淀。所以要求加入的处理剂必须与聚合物的配伍性好，即不影响聚合物分子结构及溶液粘度。为此我们将在分析油田采出水影响聚合物配制粘度因素的基础上，深入探讨和研究一些配伍性好、对聚合物无副作用，毒性小的细菌活性的抑制技术，并研究出稳定Fe2+

3、、抑制其发生氧化还原反应的条件或消除Fe2+的办法，对一些高矿化度污水通过软化的办法，来降低污水伤害，降低油田污水对聚合物溶液粘度影响，使污水配制聚合物的粘度比未处理时提高40％左右。本项目首先进行了文献调研分析，对国内外污水处理技术概况进行了总结，在此基础上，对Fe2+氧化还原反应条件抑制技术及细菌活性抑制技术进行研究，并从减弱矿化度的角度综合对污水配制聚合物溶液粘度提高技术进行了研究，目前已按进度完成了部分研究内容，取得了一些试验成果，现对文献调研部分及一些试验结果进行总结。二、项目攻关目标、主要研究内容及主要技术经济考核指标本项目的攻关目标、主要研究内容、主要技术经济

4、考核指标如下：一）攻关目标：针对油田采出水影响聚合物配制粘度的现象，深入探讨和研究配伍性好、毒性小的抑制细菌活性的技术、抑制亚铁离子氧化还原反应条件、减弱矿化度对聚合物溶液粘度影响技术，使污水配制聚合物的粘度比未处理时提高40％左右。二）主要研究内容：1、文献调研分析，为研究提供理论依据；2、细菌活性的抑制技术研究；3、抑制亚铁离子氧化还原反应条件研究；4、减弱矿化度对聚合物溶液粘度影响技术研究。三）主要经济技术考核指标采用处理后的油田采出污水配制聚合物的粘度比未处理时提高40％左右，总处理药剂费用不超过1.8元/吨。三、国内外油田污水处理技术概况查阅了近300篇文章，包括

5、各种中英文期刊、SPE、CA及有关专利等，从文献调研资料看，目前国内外报导较多的是关于油田单独的污水回注处理技术，针对油田采出污水普遍存在的细菌含量高、亚铁离子含量高、高矿化度的特点，国内外油田对回注污水分别采取了相应的降低伤害处理措施，特别是进行杀菌和除铁的处理，是目前国内外油田回注水的处理规范。在杀菌处理中，有化学方法和物理方法，化学方法主要是指加入各种类型的杀菌剂，如目前主要使用的1227阳离子型杀菌剂和戊二醛与1227复配的阳离子型杀菌剂，这种方法在用于单纯的污水回注时，效果很好；物理方法如采用曝氧杀菌。在将杀菌剂方法用于污水配制聚合物驱中，存在杀菌剂与聚合物的配伍

6、性的问题。如在普通油田回注污水处理过程中杀菌效果较好的1227阳离子型杀菌剂，却能使HPAM发生絮凝作用，所以必须注意杀菌剂与聚合物的配伍性问题；在曝氧杀菌中，主要是因为油田污水中主要为厌氧型的硫酸盐还原菌（SRB），所以只要彻底曝氧，理论上认为就可杀菌；在除铁处理中，主要采用加络合剂络合亚铁离子方法、曝气除铁或锰砂接触氧化法，曝氧除铁的过程是利用空气中的氧气使污水中Fe2+氧化成Fe3+，形成Fe（OH）3沉淀达到除铁的目的，曝氧后的水再经过滤处理即可除去Fe（OH）3沉淀物。锰砂接触氧化法，主要是利用锰砂中的MnO2将Fe2+氧化成Fe3+再通过锰砂过滤掉Fe（OH）3

7、，该方法存在处理设备庞大、工艺复杂、新锰砂“熟化”时间长、连续运行周期短、反冲洗强度大、材料较贵。所以用油田采出污水配制聚合物一般都不进行杀菌和除铁。当采出污水对聚合物伤害大时，采用曝氧杀菌和除铁的方法。目前该技术存在的问题是设备投入和运行维护工作量大，经济高效的解决细菌和铁离子对聚合物的伤害问题，仍是亟待研究的。此外，有人提出采用膜滤除盐的方法来降低油田采出污水矿化度的方法，但设备投入、膜堵塞、膜寿命以及地层水高矿化度的问题，都还需进行大量的实用性研究工作。以上是目前油田污水用作聚合物驱配制水时，降低污水伤害处理