化學驅(qū)采出液一體化處理技術(shù)淺析

欒勝杰(中石化石油工程設計有限公司油氣工藝設計所， 山東 東營 257026)

化學驅(qū)采出液一體化處理技術(shù)淺析

欒勝杰(中石化石油工程設計有限公司油氣工藝設計所， 山東 東營 257026)

化學驅(qū)中聚合物、堿、表面活性劑等使采出液乳化嚴重，穩(wěn)定性強，給采出液破乳、原油脫水、污水處理、污泥處置和油污處理裝置帶來相當技術(shù)難題。本文試圖從工藝設備化學和材料等綜合闡述了化學驅(qū)采出液綜合處理技術(shù)。

化學驅(qū)；采出液；油水綜合處理劑；超疏油涂料；膜

1 概述

化學驅(qū)油技術(shù)在20世紀80～90年代美國的中期有一個快速發(fā)展階段， 2010年國內(nèi)化學驅(qū)油年產(chǎn)達到1．692×107t，占國內(nèi)石油產(chǎn)量8．4%。主要采用了二元復合驅(qū)、聚合物驅(qū)和聚表劑驅(qū)?；瘜W驅(qū)中聚合物、堿、表面活性劑等使采出液乳化嚴重，穩(wěn)定性強，給采出液破乳、原油脫水、污水處理、污泥處置和油污處理裝置帶來相當技術(shù)難題。

我國的注聚合物較早的油區(qū)相繼開展了高效藥劑、超疏油材料的研究及電脫、三相分離器、旋流、氣浮、聚結(jié)、沉降、過濾等含聚合物采出液處理設備和工藝的研究，但在如何實現(xiàn)這些處理工藝及材料、藥劑的有機結(jié)合，長期有效運行分析等方面還沒有進行深入的礦場研究。筆者試圖從材料、藥劑、設備、工藝等方面研究給出含聚采出液處理的新思路，以形成的一條經(jīng)濟、有效的技術(shù)路線。

2 化學驅(qū)采出液系統(tǒng)存在的問題

在對比同一油藏的常規(guī)水驅(qū)和化學驅(qū)采出液發(fā)現(xiàn)原油物性和污水水質(zhì)變化并不大，但油水的乳化性質(zhì)變化較大。

通過實驗分析對比分析，從宏觀上看，隨著驅(qū)油劑濃度的增加，W/O乳狀液分水率降低，O/W乳狀液含油量增加，乳狀液宏觀穩(wěn)定性都得到增強。因此，化學驅(qū)采出液的復雜乳狀液的高效率處理是當前比較大的難題。

目前化學驅(qū)采出液處理系統(tǒng)中主要存在以下問題：

2.1 原油集輸系統(tǒng)

(1)原油脫水難、脫水率降低、污水質(zhì)量下降、水中有雜質(zhì)生成、油水界面不清晰且有中間層，脫水系統(tǒng)不能正常運行。三相分離器油出口含水高，增加了后續(xù)升溫能耗。(2)原油中的含聚絮體在換熱器表面和加熱爐盤管沉積嚴重，導致傳熱效率下降，也造成能耗增加。(3)為使外輸原油含水達標，采用倒罐放水，導致原油在儲存過程中熱量的損耗，這無形中增加了能耗；另一方面長時間的靜態(tài)沉降，使罐底部老化油在系統(tǒng)循環(huán)，影響原油脫水。

2.2 污水處理系統(tǒng)

(1)隨著聚合物驅(qū)的開展，采出液乳化嚴重，粘度增大，油水很難靠自然沉降分離，與其較常規(guī)的水驅(qū)采出液相比更加難以處理。(2)采出液粘度增加，油水分離速度減慢、污水處理能力下降，使處理后的污水含油量和懸浮物含量超標。(3)污水除油罐中沉積了大量的含聚油泥砂。(4)罐底含聚油泥為SRB(硫酸鹽還原菌)等細菌提供生長溫床，大量細菌滋生。(5)水處理設備中的聚結(jié)沉降填料和濾料由于油污染，壓塌和失效不能再生。

2.3 注水系統(tǒng)

(1)由于油污聚集管線及設備堵塞，導致了注水泵供液不足。(2)注水水質(zhì)不達標，造成地層污染。

3 應對策略

針對以上問題研究分析，提出了一系列的應對策略：

(1)優(yōu)選綜合處理劑 綜合處理劑應與預脫水劑在相同條件下，不產(chǎn)生中間層，過濾時懸浮物不會增加，解決生產(chǎn)現(xiàn)場應用中的問題。從源頭避免了老化油和含聚油泥的產(chǎn)生。

(2)研發(fā)可推廣應用的超疏油—超親水材料 根據(jù)超親水—超疏油性引入粗糙度使疏油親水性擴大到超疏油超親水性，將這種涂料涂覆于不同基質(zhì)表面，即得到超疏油—超親水材料。這種超疏油材料可以高效地實現(xiàn)采出液的油水懸浮物的分離，解決了設備內(nèi)聚結(jié)、過濾沉降等材料清洗再生與穩(wěn)定性問題。

(3)優(yōu)化污水除油處理設備 為避免目前含聚污水處理工藝存在的技術(shù)瓶頸，應以減少投藥、降低成本、提升水質(zhì)為技術(shù)定位，依托物理手段，利用疏油材料，實施結(jié)構(gòu)合理、處理效率高的超疏油旋流氣浮聚結(jié)除油設備。

(4)優(yōu)化形成化學驅(qū)采出液的綜合處理工藝，利用新材料，將疏油—親水材料結(jié)在污水處理工藝流程當中。

4 結(jié)語

綜上，形成一套集化學、材料、設備、工藝于一體的化學驅(qū)采出液處理技術(shù)是未來化學驅(qū)采出液處理的發(fā)展方向。

下一步針對化學驅(qū)采出液，繼續(xù)攻關(guān)研制高效的油水綜合處理劑和超疏油涂料和膜，解決超疏油材料磨損和微溶于水的問題，延長超疏油材料有效時間，同步實現(xiàn)“原油脫水，污水除油，保留聚合物，資源再生”，源頭避免了老化油、含聚油泥和處理單元污化不能再生的困局，形成一套符合循環(huán)經(jīng)濟環(huán)保理念，具有特色的化學驅(qū)采出液一體化高效處理技術(shù)，綜合處理使污染物減量化，實現(xiàn)處理后污水資源化。

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