油田注聚采油廢水油水分離技術(shù)研究

臧立

【摘 要】目前國內(nèi)許多油田已經(jīng)進(jìn)入到勘探開發(fā)的后期，油井的含水率高，產(chǎn)液量大。通過聚合物驅(qū)的方法可以有效的提高油藏的開采效率，但是聚合物的加入給采油廢水的破乳和油水分離帶來了問題。高聚污水的處理問題已經(jīng)成為油田采油重點(diǎn)解決的問題。文章通過調(diào)研分析，研究了油田注聚采油廢水的處理技術(shù)現(xiàn)狀，提出了提高油田注聚采油污水處理效率的方法，并且研制出一種新型的高效油水分離劑，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了油水分離劑的效果。

【關(guān)鍵詞】油田；注聚采油；廢水；油水分離；現(xiàn)狀；油水分離劑

當(dāng)前石油開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入高含水的開發(fā)階段，采取的漿液含水量大，并且開采難度大。同時(shí)，隨著各種增產(chǎn)措施的應(yīng)用，開采出的原油的物性發(fā)生了很大的變化，主要表現(xiàn)為稠度增加、密度增加和含聚濃度增加三個(gè)方面，而這三個(gè)方面的增加也增加了原油脫水和污水處理的難度。原油高含聚合物的存在，使得外輸污水含油過高，一方面造成了原油的浪費(fèi)，另一方面造成污水回注地層，造成二次污染。雖然當(dāng)前油田采取了生物破乳劑技術(shù)、油氣水三相分離工藝技術(shù)的措施，但都沒有從根本上解決高含聚污水處理的難題。雖然聯(lián)合站大規(guī)模的提升了生產(chǎn)工藝，提高了破乳劑質(zhì)量和使用濃度，但效果也不是很明顯。顯然，依靠脫水、污水處理以及各種管理措施，無法從根本上解決高含聚污水的難題。高含聚污水處理難題已經(jīng)成為當(dāng)前我國石油開采過程中的重大難題之一。對高含聚污水的處理不僅關(guān)系到油田經(jīng)濟(jì)效益，同樣關(guān)系到當(dāng)?shù)丨h(huán)境的保護(hù)，必須加以重視。

1.油田高含聚采油廢水的現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國對于采油污水的處理技術(shù)主要是針對回注污水這個(gè)階段，而且我國油田經(jīng)過多年開采，都已經(jīng)進(jìn)入了高含水、高速度開采和高采出粘度的階段。油井原油的含水量不斷增加，原有的回注水量的平衡被打破，而且，低滲油藏和稠油油藏對于回注污水的水質(zhì)要求特別的高，這就導(dǎo)致采油污水必須外排，造成了原油的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。采油污水的破乳除油和污水達(dá)標(biāo)排放已經(jīng)成為當(dāng)前油田發(fā)展的重要制約因素。

而解決采油污水外排的關(guān)鍵是提高采油污水的處理率以及采用先進(jìn)的處理污水工藝。當(dāng)前對于采油污水主要通過重力除油技術(shù)、粗粒化除油、氣浮分離技術(shù)和微生物處理技術(shù)進(jìn)行處理。其中，粗粒化除油主要利用裝有粗?；牧系臋C(jī)械，水中的油在凝聚、附著的過程中，從小到大，除去油珠。油田一般主要有六座大型聯(lián)合站，分為原油脫水部分和污水處理部分。近年來，加大了對聯(lián)合站的工藝改造投入，用于各種類型的破乳劑的研究，以降低對破乳劑的消耗，從而降低生產(chǎn)成本，但效果不明顯。同時(shí)，油田一般是松散的砂巖油田，采出的原油含粘土顆粒多，污水處理難度相當(dāng)大。處理后的水質(zhì)相當(dāng)差，含油量也很高，原油浪費(fèi)很嚴(yán)重，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致油層的二次污染，污水的外排也會(huì)造成環(huán)境污染。各種化學(xué)劑、注聚等措施的采用，大大提高了產(chǎn)油量，但也增加了污水處理的難度，主要原因有各種化學(xué)助劑的使用、大規(guī)模注聚、污水處理工藝簡單和污水治理投入不足四個(gè)方面。如何高效的使油水分離、設(shè)計(jì)合理的工藝流程和提高破乳劑的破乳能力是本課題的主要研究目標(biāo)。

2.油水分離劑研制

油水分離劑的研究主要包括主劑、助劑的合成篩選與復(fù)配的研究，主劑主要是以陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑為主，助劑主要以陽離子高聚物為主。主劑主要是針對O/W型乳液進(jìn)行破乳，降低污水中乳液的含量濃度。助劑主要是通過陽離子高聚物的聚結(jié)作用機(jī)理，以電荷中和、多孔吸附的作用進(jìn)行凈化污水。當(dāng)前油田進(jìn)入了高含水開發(fā)期，采出液含水量高，乳化程度復(fù)雜，使得原油脫水效果差、污水含油量高，造成了極大的浪費(fèi)和環(huán)境污染。為了使采出液油水快速的分離，降低破乳劑的使用量，改善脫水效果，需進(jìn)行試驗(yàn)，研究出新的藥劑。結(jié)合油水分離劑主劑和助劑的工作原理，將主劑和助劑進(jìn)行正交試驗(yàn)，從而確定油水分離的配方。主要是利用陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、有機(jī)陽離子聚合物的特殊功效，進(jìn)行陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、有機(jī)陽離子聚合物和助劑的有機(jī)復(fù)配試驗(yàn)，從而確定各個(gè)劑的使用數(shù)量，確定最佳效果方法。經(jīng)過試驗(yàn)，SLWY-2油水分離劑單獨(dú)使用，脫水效果十分差，甚至沒有破乳能力，但將之與破乳劑配合使用，就能充分發(fā)揮兩者的共同作用，能夠加快破乳的速度，提高油水分離的效率。而且一方面SLWY-2油水分離劑的制作技術(shù)相當(dāng)成熟，工藝條件也簡單方便控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；另一方面，在生產(chǎn)的過程中，沒有三廢的排放，可以批量生產(chǎn)。因此，SLWY-2油水分離劑是當(dāng)前油水分離劑的最佳選擇。

3.SLWY-2油水分離劑現(xiàn)場應(yīng)用

SLWY-2油水分離劑經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)和評(píng)價(jià)，各種性能指標(biāo)符合當(dāng)前油水分離的實(shí)際需要，并達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。而且SLWY-2的合成條件完整，技術(shù)工藝完備，具有批量化生產(chǎn)的條件和應(yīng)用能力。特別是，油田已經(jīng)進(jìn)入高含水三次采油開發(fā)階段，注聚、稠油熱采等工藝的采用，使得采出原油的物性發(fā)生了很大的變化，原油的密度、粘度皆增加，原油的乳化狀態(tài)也更加復(fù)雜，原油脫水和污水處理的的難度系數(shù)也相應(yīng)的增加了。當(dāng)前原油脫水主要采用二段沉降、電化學(xué)工藝的方法進(jìn)行，污水的處理則主要通過壓力過濾的方法進(jìn)行。原油脫水產(chǎn)生的污水含油度高，而且處理后的污水水質(zhì)差。通過藥劑投加、降藥控制、穩(wěn)定觀察和改善污水含油指標(biāo)四個(gè)階段的試驗(yàn)，SLWY-2的使用降低了藥劑總量的使用，外輸原油的含水量的到了有效的控制，外輸污水的含油量降低了，并且處理后的污水水質(zhì)也得到了提高。經(jīng)過現(xiàn)場的長期使用，采出液的綜合處理成本降低了，對環(huán)境的污染減少了，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。可見，油水分離劑對原油具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠有效的降低破乳劑的使用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯。

4.結(jié)束語

SLWY-2油水分離劑的應(yīng)用，較大幅度的降低了采出液的處理成本，提高了破乳劑的破乳效率和降低了破乳劑的使用量，并且明顯的降低了污水的含油量。SLWY-2的使用能夠充分發(fā)揮各種藥劑的作用，使油水快速的分離，從而減少污水對破乳劑的消耗，降低了脫水的成本。油水分離劑和破乳劑的聯(lián)合使用，改善了原油的含水指標(biāo)，降低污水的含油量。而且，油水分離的工藝水平成熟，能夠批量化生產(chǎn)，十分適合當(dāng)前原油油水分離的生產(chǎn)實(shí)際。

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