改性回注處理工藝在油田采出水的應(yīng)用

崔克

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，石油的需求量也在不斷增加，在新技術(shù)的應(yīng)用和支持下，我國的石油開采量和開采率與過去相比已經(jīng)發(fā)生了較大的提升。但是隨著開采的不斷推進，我國大部分的油田開始進入到石油開采的中后期，采出的原油中含水率極高，相應(yīng)的油田采出水量也在不斷增加，在這種情況下，對油田采出水的處理成為人們當前油田開采和管理的重點?；诖?，該文對改性回注處理工藝在油田采出水中的相關(guān)應(yīng)用進行了分析和探究，以期為相關(guān)油田的采出水處理方式方法選擇提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：改性回注處理工藝 油田 采出水 技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TE357.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（a）-0118-02

當前隨著原油使用量的不斷增加，油田的開采已經(jīng)進入到后期，目前我國大部分油田開采出來的原油含水量都比較大，根據(jù)相關(guān)檢測，大部分油田的含水率已經(jīng)達到了70%以上，有的甚至達到了90%，相應(yīng)油田采出水量也在持續(xù)增加。對油田采出水的處理需要根據(jù)油田原油品質(zhì)、回注應(yīng)用標準進行確定。改進回注處理工藝是一種比較重要的采出水處理方法，在油田采出水回注處理方面具有較好的效果。

1 油田采出水的特點分析

不同的油田在原油特性、采油方法和地質(zhì)客觀條件方面等都是不同的，導(dǎo)致不同的油田采出水的水質(zhì)是各不相同的，但是也存在著一定的共通性。在石油的開采過程中，除了含有石油類物質(zhì)和常見的固體懸浮顆粒物之外，內(nèi)部還會包含可溶性鹽、重金屬以及用來改變水質(zhì)特性的其他相關(guān)化學添加劑，但是從總體上來說，油田采出水的特點主要集中表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，是油的含量比較高，一般情況下，油田采出水中油的含量大約為1 000 mg/L到2 000 mg/L，有的油田這個數(shù)字甚至能夠達到5 000 mg/L。其次，油田采出水中含有大量難以降解的有幾種，化學需氧量比較高。另外，含有大量的懸浮物也是油田采出水的重要特點之一，除此之外，礦化度高、大量微生物以及大量結(jié)垢離子的存在也是油田采出水的重要特點。

2 油田采出水的回注標準簡述

不同的油層性質(zhì)，油田回注水水質(zhì)的標準要求也是不同的，但是不論是哪一個油田回注水水質(zhì)標準，都應(yīng)當滿足以下幾個方面的要求。首先，油田回注水的水質(zhì)中懸浮雜質(zhì)應(yīng)當盡量的少，懸浮雜質(zhì)含量大小和顆粒粒徑的大小以不應(yīng)當對油田注水井滲透端面和油層產(chǎn)生堵塞為宜。其次，油田回注水的水質(zhì)不會出現(xiàn)因溫度、壓力等外部因素出現(xiàn)結(jié)垢、沉淀的現(xiàn)象。另外，回注水的水質(zhì)不能對油田的注水設(shè)備產(chǎn)生腐蝕影響，其中含有的細菌繁殖不能產(chǎn)生新的懸浮雜質(zhì)，更加不能對油田注水系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生不利影響。最后，油田采出水回注水的水質(zhì)應(yīng)當能夠防止油層粘土膨脹。不論是何種性質(zhì)的油田，不論采用何種采出水處理工藝，都應(yīng)當保證回注水達到以上標準要求。

3 油田采出水改性回注處理工藝分析

3.1 改性回注處理工藝基本情況

改性回注處理工藝是近年來發(fā)展起來的一種新型的油田采出水回注水處理技術(shù)，能夠?qū)Σ沙鏊乃|(zhì)進行有效改善。這種處理技術(shù)是通過對采出水中的pH值和離子進行調(diào)整，運用絮凝沉降、金屬鈍化和抑制SRB、TGB等細菌控制腐蝕和結(jié)構(gòu)，從而對回注水進行處理。目前，改性回注處理工藝已經(jīng)在中原油田、勝利油田的采出水處理中得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了較好的效果。運用該種方法獲得的回注水符合油田回注水水質(zhì)標準要求，并且能夠?qū)λ|(zhì)腐蝕、結(jié)構(gòu)等問題進行有效控制。

3.2 某油田采出水水質(zhì)組成和特點分析

對某油田的采出水進行采樣，通過相關(guān)的分析發(fā)現(xiàn)該油田的采出水的pH值是比較低的，而油的含量、懸浮在職和鐵離子的含量、細菌的含量以及水質(zhì)的礦化度都是比較高的，而且在溶解氧含量方面也是比較少的，其中含油量達到了120 mg/L。鈣離子、鎂離子等導(dǎo)致結(jié)垢的離子含量較高。從總體上來說，該油田采出水呈現(xiàn)出弱酸性，細菌含量、礦化度比較高，具有比較強的腐蝕性。

3.3 改性處理藥劑的選擇和應(yīng)用

改性處理藥劑選擇是改性回注處理工藝的重要核心內(nèi)容，根據(jù)上述油田采出水的特性，水質(zhì)改性處理藥劑主要有pH調(diào)節(jié)劑、氧化除鐵劑以及絮凝劑的選擇。其中，在pH調(diào)節(jié)劑的選擇和應(yīng)用方面，由于該油田中鈣離子和鎂離子的含量是比較高的，如果選用常用的碳酸鈉或者是生石灰對油田采出水的pH值進行調(diào)節(jié)，會導(dǎo)致比較大的產(chǎn)泥量，并且生石灰的應(yīng)用還會進一步水質(zhì)中鈣離子的含量，很容易會引起結(jié)構(gòu)問題，因此，可以考慮用氫氧化鈉來作為采出水的pH值調(diào)節(jié)劑，通過添加氫氧化鈉將油田采出水的pH值分別調(diào)節(jié)到7.0、7.5、8.0和8.5，然后對各個pH值下的絮體沉降現(xiàn)象進行觀察和分析，然后確定比較科學的pH值范圍，根據(jù)上述油田采出水的性質(zhì)，將采出水的pH值調(diào)節(jié)到7.5左右是比較適宜的，在這個pH值下，水體中的絮體沉降是比較小的，而且還能夠保證pH對水質(zhì)腐蝕速率的影響。

在氧化除鐵劑的選擇方面，首先是要對氧化除鐵劑的種類進行選擇，由于過氧化氫和次氯酸鈉都能夠被用來處理水質(zhì)中的鐵離子，但是具體的選擇哪一種作為氧化除鐵劑仍然需要進一步的探討。在使用氫氧化鈉將采出水的pH值調(diào)到7.5左右之后，分別在其中加入過氧化氫和次氯酸鈉，然后攪拌、沉降、砂濾、觀察、測定，發(fā)現(xiàn)在相同的條件下，雖然過氧化氫和次氯酸鈉處理后的采出水濾液搜狐澄清透亮的，但是在氧化鐵的處理效果方面，過氧化氫能夠達到100%，而次氯酸鈉的處理效果并不理想，因此選用過氧化氫作為氧化鐵的處理劑。其次，在過氧化氫的投入量方面，在水中投入不同量的過氧化氫，得到的結(jié)果如下圖所示。

通過上表可知，過氧化氫的投入量保持在0.6%左右是比較適宜的，在這個投入量下，氧化鐵會被不斷的轉(zhuǎn)化，濾液濁度降到最低，并且除鐵率能夠達到100%。

在絮凝劑的選擇方面，主要包括無機絮凝劑和有機絮凝劑的選擇兩個方面。首先，在無機絮凝劑的選擇方面，常用的無機絮凝劑主要有PAC、XN-90以及PFS，在實際應(yīng)用過程中要要根據(jù)油田采出水的性質(zhì)進行選擇。在該油田的水質(zhì)條件下，PFS的使用會造成鐵離子大量殘留，因此建議選擇XN-90或者是PAC作為無機絮凝劑。其次，在有機絮凝劑選擇方面，PAM的應(yīng)用能夠獲得比較好的處理結(jié)果，在水中加入2.5 mg/L的PAM能夠使得油田采出水的上清液清亮，濾液的濁度降低，并且絮凝沉降過程中的絮體顆粒比較大、沉降速度比較快，因此在進行有機絮凝沉降的時候，選用PAM，并且投入量要控制在2.0 mg/L到3.0 mg/L之間，如果投入量過度，絮體的沉降速度會降低，并且藥劑的成本會增加，影響到采出水處理的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

油田采出水處理是目前油田開采的重要內(nèi)容之一，需要根據(jù)油田采出水的實際特點，結(jié)合油田本身的性質(zhì)，做好相關(guān)的采出水回注處理。改性回注處理工藝是一種新型的處理工藝，在油田采出水回注處理的應(yīng)用能夠取得較好的效果。

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