大庆油田三元复合驱采出水资源化利用技术

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1、大庆油田三元复合驱采出水资源化处理技术上海交通大学环境工程学院朱南文教授Tel：+8621-34203732技术研究背景油田采油技术一次采油采收率5-10%二次采油采收率30-40%三次采油采收率60%左右人工注水、注气加热驱、化学驱、生物驱三元复合驱三次采油特点油田三元复合驱采油是三次采油技术中的一种，其特点是，在油井中加注聚合物、表面活性剂、碱等化学药剂，以提高油井采油率。我国大庆油田已经处于原油开采后期并且使用该技术。大庆油田三元复合驱采出水产量急剧增加（2008年为7.5×104m3/d，2009可达

2、到1×105m3/d。采出水特点这种采油方式决定了采出水（废水）具有油水乳化程度高、油珠在水中的稳定性强、粘度大等的特点，从而导致了采出水处理的困难。这种废水若不经过有效处理而直接排放，将会导致周围水体、土壤等的污染，严重威胁当地生态系统的安全。三元复合驱采出水处理技术现状物理法生化法化学法1）好养生物法2）厌氧生物法1）重力分离2）粗粒化3）过滤4）离心5）膜分离1）混凝法2）破乳剂破乳3）氧化还原法？三元复合驱采出水的处理及其存在的问题高含盐量钠离子含量在2200mg/L以上，总含盐量在7100mg/L以

3、上聚合物（通常在水中的残留量高达130mg/L以上）表面活性剂（通常在45mg/L以上）及碱大庆油田三元复合驱采出水的处理采用横向流聚结－气浮组合分离－石英砂/磁铁矿－海绿石处理工艺。但采出水经过处理后，水质依然不能达到国家相关排放标准，而且距离油井回注标准则存在更大距离。本科组利用镁盐、DO1002有机药剂以及铝镁复合盐结合的方法对采出水进行处理，可使采出水中的油、水发生分离，最后通过沉降作用去除，从而达到采出水高效处理的目的。三步药剂投加法处理三元复合驱采出水简介该法由上海交通大学和上海元钧环保科技有限公

4、司合作开发，一项具有自主知识产权的技术。该法通过镁盐、D01002有机药剂，铝镁复合盐分步作用，可使其含油量降低到20mg/L、悬浮固体降低到20mg/L、油珠粒径中值降低到5μm以下。从而，可使处理后的采出水不仅能达到国家相关排放标准，而且还能达到油井回注的标准，进而为油田节约大量的油井灌注水。三步药剂投加法的有关机理：镁盐：（1）压缩油水结合粒子双电层，使油珠在水中脱稳；（2）偏碱性条件下，对烃类有机物的起捕获作用；D01002：（1）对阳离子有螯合作用，使捕获了油珠的镁离子与其发生化学结合；（2）利用其

5、巨大BET与杂质吸附；铝镁复合盐：进一步使油珠脱稳，铝则对脱稳的油珠、悬浮固体起到混凝的功能；在大庆油田第四采油厂杏二中三元复合驱采出液处理站建立了一个处理规模为120m3/d的采出水处理中试装置专利申请号：200810042494.4三步化学处理一体化装置图三步处理一体化流程示意图采出水调节池预处理pH调节池反应池1反应池2反应池3气浮池过滤器污泥浓缩池污泥浓缩出水镁盐D01002铝镁复合盐三步化学处理大庆三元复合驱采出水工艺中试处理效果原水含油量（mgL-1）大庆油田含聚污水注水指标（mgL-1）（渗透率

6、<0.1μm2)加药量（mgL-1）捕获灌出水含油量（mgL-1）油去除率（%）悬浮固体去除率（%）173.45<5.04.02.4898.6>95181.66<5.04.02.1698.8>95228.76<5.04.014.4993.7>95注：搅拌强度60rmp搅拌时间20min进出水流量3m3/h捕获时间50min三步化学处理大庆三元复合驱采出水工艺成本分析以09年计算，按不同回用标准每年可为油田节省总费用2.45、3.21和2.11亿元工艺简单采出水的处理经过气浮－聚结器预处理后，通过在分步处理池中

7、，投加镁盐、DO1002有机药剂、铝镁复合盐，即可使采出水达到油井回注水水质标准；处理装置主体占地小采出水在分步处理池中，停留时间很短，在投加镁盐的处理池中，水力停留时间为45分钟，在投加DO1002有机药剂的处理池中，水力停留时间为60分钟，在投加铝镁复合盐的处理池中，水力停留时间为10－15分钟，气浮池中，水力停留时间为90分钟，因此，采出水经过预处理后，单位体积采出水所需处理池的占地很小；反应池结构简单、设计巧妙DO1002反应池根据药剂特点，在管道式加药后，采用切向导入、导入管之下设置气体旋流的方式对

8、加药后废水进行搅拌，从而，强化了反应的均一性，提高了废水处理效果；三步化学处理三元复合驱采出水工艺优点耐负荷冲击在气浮－聚结器需要整修或者由于来水水质恶化的情况下，只需要提高药剂使用量，就可以保证出水水质质量处理成本低并可实现采出水的资源化利用以回注低渗透油井为目的时，依据来水性质，每立方米水处理的药剂费用为6.5-7.8元，而从大庆油田有关单位实验室采用的酸化－破乳试验情况看，要达到相关要求，每立