含聚合物的采出液处理技术研究

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1、含聚合物的采出液处理技术研究含聚合物的采出液处理技术研究含聚合物的采出液处理技术研究含聚合物的采出液处理技术研究　　随着聚合物驱油技术的发展，含聚合物采出水的处理问题已经成为化学驱油的技术难题之一。胜利油田三次采油储量为3.4×104t，至XX年底地面系统处理含聚合物采出液量已达25.0×104m3/d。注聚合物开发对油田地面集输系统的最大影响是油站脱出污水的含油量增大。孤岛采油厂6个联合站中的油站平均来水含油量为2028mg/L，污水站进站水质的恶化严重影响了污水处理系统的运行效果。孤岛油田的注水标准是含油量小于30mg/L，悬浮固体含量小于

2、15mg/L。按照常规处理工艺和加药量，处理后的水不能满足注水标准的要求。中国的大庆、河南等注聚合物较早的油区相继开展了高效药剂的研制、沉降、聚结及旋流等含聚合物采出液处理工艺研究，但在如何实现这些处理工艺长期有效运行、经济效益分析等方面还没有进行深人的矿场研究[1]。这里着重介绍胜利油田开展的一系列含聚合物污水处理矿场试验，以及所形成的一条经济、有效的技术路线。1存在问题与油田常规水驱的回注污水相比，聚合物驱具有采出水粘度高、油水乳化严重、携带固体悬浮物能力强、油滴和固体颗粒上浮或下沉阻力大、对化学处理剂的吸附损耗严重等特点[2]。目前普遍采

3、用的“自然沉降一混凝沉降一过滤”处理工艺整体处理效率降低[3]，已不适应含聚合物污水处理的需要。主要表现在4个方面：①污水沉降分离时间增加。通常重力沉降污水处理工艺的一次自然沉降设计时间为3一4h，二次混凝沉降时间为2一3h。大庆油区的含聚合物污水设计一次沉降时间为10.3h，二次沉降时间为5.2h，总沉降时间为15.5h，比水驱系统污水处理沉降时间高出1倍多[4]。胜利油田仍采用常规沉降分离时间，油水分离效果变差。②净化剂投加量增大。现场应用表明，常规的聚合铝混凝剂、聚丙烯酞胺絮凝剂可以满足含聚合物污水的净化要求，但由于阴离子型聚合物的存在，

4、严重降低了絮凝剂的使用效果，使絮凝作用变差，大大增加了药剂的用量[5]，药剂投加量较常规采出水成倍地增加，以孤六污水站为例，注聚合物开发后，净化药剂成本增加了3一4倍。③絮凝沉淀后产生的污泥量增大。由于被处理污水中油、悬浮物含量高，药剂投加量增大，混凝反应后形成的污泥量相应增大，同时，形成的污泥含油量高，脱水困难。④污油回收品质下降，影响了电脱水器的正常生产。目前聚合铝混凝剂对含聚合物污水的净化效果较好，但投加量大，现场试验最大浓度为600mg/L，经过其分离出的污油中含有大量的金属离子，回收进人到电脱水装置，极易破坏电场，影响联合站的生产。2

5、矿场试验针对上述问题，胜利油田首先在原油脱水高效破乳剂和脱水工艺上进行研究，通过开发高效破乳剂和油气水分离设备，提高原油脱水段的处理效果，降低污水站的处理负荷。同时，在污水处理上积极探索新的除油工艺，进行了不加药的聚结气浮和加药气浮技术试验，取得了较好的试验效果。2.1聚合物驱采出液破乳综合处理剂的研制山东大学曾经通过分子改性技术开发了新型的污水处理药剂，取得了较好的工业化应用效果[6]。由于聚合物的存在，含聚合物采出液中易于形成更稳定的乳状液体系，其粘弹性使得油水界面膜强度增高，同样增大了采出液油水分离的难度[7-8]。针对聚合物驱采出的复杂

6、混合乳状液，从其稳定机理和破乳机理的理论研究人手，研制了适合聚合物含量大于50mg/L的聚合物驱采出液ARK系列破乳综合处理剂，该药剂既可破坏W/O型乳状液，又可破坏O/W型乳状液。在胜利油田孤二联合站进行了现场应用试验。在20℃下，孤二联合站原油密度为0.9658g/cm3，处理液量为17000m3/d，采出液平均聚合物含量为200mg/L。油井来液首先进人油气分离器进行气液分离。分离后的油水进分队计量装置进行分队计量，然后进一次沉降罐进行油水分离，分离的污水进人污水站，低含水原油进二次沉降罐，提升加热后进人电脱水器脱水，最后进好油罐外输。试

7、验前采用常规破乳剂，投药量为480kg/d，一次沉降罐脱出污水含油量为3743mg/L。投加ARK破乳综合处理剂浓度为30-40mg/L，一次沉降罐脱出污水含油量降至1500mg/L以下，处理效果显著提高。连续试验1个月，处理效果稳定，原油流失量减少了25.5t/d，一年多回收原油9300t。2.2高效聚结三相分离工艺选择适合的聚结材料通过聚结使油珠聚并，改变原油颗粒的分布状况更易于重力分离[5]。因此，针对含聚合物采出液乳化严重、乳状液异常稳定、油水不易分离的难题，在原油脱水处理工艺方面，研制了高效聚结三相分离器。该分离器在进口端设有预分离筒

8、，采用螺旋流道等结构，利用旋流预分离技术，使油气实现预分离；设备内部有微涡迷宫式整流器、防砂波纹板聚结填料、斜板分离填料等，可提高油水分离效果，以期在