Advanced treatment of oil recovery wastewater from polymer flooding by UV/H_2O_2/O_3 and fine filtration

In order to purify oil recovery wastewater from polymer flooding （ORWPF） in tertiary oil recovery in oil fields, advanced treatment of UV/H2O2/O3 and fine filtration were investigated. The experimental results showed that polyacrylamide and oil remaining in ORWPF after the conventional treatment process could be effectively removed by UV/H2O2/O3 process. Fine filtration gave a high performance in eliminating suspended solids. The treated ORWPF can meet the quality requirement of the wastewater-bearing polymer injection in oilfield and be safely re-injected into oil reservoirs for oil recovery.

Preparation and Application of Polymer Silicate Phosphate Ferric Sulfate Used in High-Viscosity Oil Refining Wastewater Treatment

A new kind of flocculants, named Polymer Silicate Phosphate Ferric Sulfate(PSPFS), was synthesized by ferrous sulfate used as the main material and activated silicic acid as additive. In this paper, High-Viscosity Oil Refining wastewater from Liaohe Petrochemical Corporation was the treatment object. Overall, the in-fluencing factors and synthesis technology conditions of PSPFS were determined by experiments. First of all, the conditions of influencing factors were showed as follows: the mass percent concentration of ferrous sulfate 55%,concentration of sodium silicate 15% , the molar ratio of ferrous sulfate and hydrogen peroxide 1.2:1, oxidation temperature 40 degree Celsius, oxidation time 4 hours, polymerization temperature 60 de-gree Celsius and polymerization time 2 hours. Secondly, the optimal ratios of components were determined by uniform design method. The molar ratio of Fe/Si is 5.0:1, Fe/H2SO4 is 3.2:1, and Fe/P is 18.0:1. At last, the optimal experimental condition was determined as follows: the dosing quantity 200mg/L, pH value 5.5~9, temperature 25~45℃, stirring time 2 min, and standing time 3 min, according to the result of floc-culation experiments with PSPFS. Besides, the result of the comparative experiments showed that the effi-ciency of PSPFS was much better than the reference flocculants.

海上油田聚合物驱后提高采收率技术

中国海上油田中有3个油田实施了聚合物驱开采技术,且取得了较好的增油控水效果,但聚合物驱后进一步提高采收率技术将成为一个亟待解决的问题。为了研究海上油田聚合物驱后提高采收率的合理接替技术,在调研总结中外聚合物驱后提高采收率技术的基础上,从工业化应用规模、矿场试验效果和驱油机理等方面进行分析,针对海上油田的特点和条件,筛选出适合海上油田聚合物驱后提高采收率的接替技术。结合室内物理模拟实验,对残留聚合物的分布特点和聚合物驱后接替技术进行了分析,对比了聚合物驱后二元复合驱与絮凝剂驱提高采收率的效果。研究结果表明,海上油田聚合物驱后可采用二元复合驱和聚合物再利用等提高采收率技术进一步开发;聚合物驱结束时,残留聚合物主要分布在主流线上;聚合物驱结束后进一步提高采收率的时机越早越好;二元复合驱油体系增油降水效果及注入性均优于絮凝剂驱。

聚丙烯酰胺对聚合物驱含油污水中油珠沉降分离的影响

研究发现阴离子聚丙烯酰胺 (HPAM)对聚合物驱含油污水处理有正反 2方面影响 .聚合物能增加污水粘度 ,降低油珠上浮速度 ,而且聚合物能增加油水界面水膜强度 ,延缓油珠聚并时间 ,这是聚合物对油珠沉降分离的不利影响 ;同时 ,聚丙烯酰胺具有絮凝性 ,能将水中油珠连接到一起 ,有利于油珠聚并 .当聚丙烯酰胺相对分子质量为 2 72× 1 0 6,浓度小于 80 0mg/L时 ,絮凝作用大于粘度作用 ,有利于油珠的沉降分离 .初始油珠粒径小是聚合物驱含油污水难处理的主要原因 .横向流除油器可以加速油珠聚并 ,缩短沉降时间 。

阳离子聚合物型絮凝剂处理含聚污水的研究

以污水中油滴的粒径和Zeta电位及污水的浊度、含油量、过滤性为考核参数,考察了污水类型、阳离子聚合物型絮凝剂含量、絮凝剂的阳离子度和分子结构对絮凝剂处理含聚污水和不含聚污水的影响。实验结果表明,随絮凝剂FO4800SH含量的增加,不含聚污水中油滴的粒径和污水的浊度呈先减小后增大的趋势,油滴的Zeta电位呈先增大后平稳的趋势;含聚污水中油滴的粒径略有减小,污水的浊度减小,油滴的Zeta电位为负值且变化程度小。絮凝剂的阳离子度越大,含聚污水中油滴的粒径、污水的浊度、含油量越小;当絮凝剂FO4240SH,FO4440SH,FO4800SH的质量浓度分别为300,300,200 mg/L时,含聚污水的过滤性最好。交联型絮凝剂和线型絮凝剂对含聚污水的处理效果相当,但含有交联型絮凝剂的含聚污水的过滤性较好。

聚合物驱含油污水絮凝剂筛选

针对大庆油田聚合物驱含油污水,选取几种絮凝剂评价其污水处理效果,并将优选到的无机絮凝剂与有机絮凝剂进行复配。结果表明,当有机絮凝剂PAM-1与无机絮凝剂JO-1复配使用时,其除油、去浊率显著提高,分别达到95.4%和82.7%,CODcr去除率也达到83.2%以上。

电化学脱稳技术处理油田含聚污水

采用“电化学除油器—斜板除油器—核桃壳过滤器”模拟装置处理模拟含聚采油污水,考察了有/无清水剂加入条件下含聚污水的处理效果,并对电化学除油机理进行了分析.实验结果表明：各级处理单元的除油率与电化学处理时间成正比,不加入清水剂、电化学处理40 min时,各级处理单元的除油率均超过92％;在电化学除油器前加入清水剂100mg/L、电化学处理20 min时,各级处理单元的除油率分别为98.8％～99.4％,处理后污水含油量小于30 mg/L,处理效果优于在斜板除油器前加入清水剂;电化学处理与清水剂处理有良好的协同除油效果,可大幅降低清水剂用量.机理分析结果表明,电化学作用主要使吸附于油-水界面的产出聚合物降解、脱稳,实现了对油-水界面膜强度和界面电荷的有效破坏,除油效果优异且处理后的絮体松散、无黏附性.

不同类型清水剂处理油田含聚污水的效果对比

考察了阳离子型CWC-14、非离子型NQS-01和阴离子型AQS-08 3类清水剂对油田含聚污水的处理效果,对比了它们的作用特点和絮体性能。实验结果表明:在清水剂加入量350 mg/L、处理温度65℃、搅拌转速300 r/min、搅拌时间5 min的条件下,CWC-14、NQS-01和AQS-08对含聚污水的除油率分别为98.8%、98.0%和99.4%;NQS-01受处理温度、搅拌条件影响较大;CWC-14受污水中聚合物质量浓度影响最大。清水剂的絮体特点与其作用机理有关,CWC-14的絮凝速率最快,起效时间最短,絮体呈黏性大块状;NQS-01的絮凝速率最慢,起效时间最长,絮体呈浮油状;AQS-08的絮凝速率和起效时间适中,絮体呈松散状、流动性好。对比结果表明,非阳离子型清水剂可有效避免油田含聚污水处理过程中的黏性油泥问题。

双亲型清水剂处理油田含聚污水

考察了双亲型清水剂QS-03对油田含聚污水处理效果的影响因素,并对其作用机理进行了分析。实验结果表明：当清水剂QS-03的亲水性与亲油性功能基团的摩尔比为2∶1、清水剂加入量大于等于200 mg/L时,处理后污水澄清透明,污水含油量由4 540 mg/L大幅降至26~45 mg/L;在处理温度为50~80℃和污水含油量为3 200~5 800 mg/L的范围内,清水剂QS-03均表现出良好的清水效果,生成的絮体呈松散状,具有良好的流动性。机理分析结果表明,双亲型清水剂QS-03可有效破坏油-水界面双电层、降低界面膜强度,并且与污水中阴离子聚合物的相互作用大幅减弱,因而在高效清水除油的同时可有效避免含聚污水处理中的黏性＂含聚油泥＂问题。

油田含聚丙烯酰胺废水的生物降解研究

对聚合物驱油田含聚废水生物处理现状进行了综述。讨论了包括腐生菌和硫酸盐还原菌在内的细菌降解聚丙烯酰胺分子的机理。指出可降解聚丙烯酰胺的细菌可从环境分离,也可采用生物强化技术获得。逐一介绍了文献报道的可降解聚丙烯酰胺的各种单一菌株和混合菌株及处理含聚废水的效果。图2参29。

聚合物驱后地层残留聚合物絮凝再利用技术研究

河南双河油田北断块Ⅱ4.5注聚结束时大量聚合物残留在地层中，聚合物的浓度分布在200—600mg／L之间。聚合物驱后恢复水驱，注入水沿高渗透层窜流，含水率迅速上升。针对双河油田聚合物驱之后出现的实际问题，研究了一种可以进一步提高采收率的采油技术——聚合物絮凝再利用技术。该技术是利用地层残留低浓度聚合物对絮凝荆的桥接吸附作用形成絮凝体封堵高渗透层，达到深部调剖、提高水驱采收率的目的。通过室内实验，筛选出的最佳絮凝剂为3wt％稳定化钠土（YG340-1），且絮凝荆越旱注入对聚合物再利用效果越好。该项技术已在双河油田进行了矿场试验，并取得了较好的效果，具有广阔的应用前景。

非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其絮凝性能

以丙烯酰胺(AM)和烷基酚聚醚(APAP)为单体,采用反相乳液聚合法制备了流动性好的非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂(PAM-APAP)。考察了乳化剂和引发剂的种类、单体总质量分数、单体配比和反应温度等因素对聚合反应的影响。实验结果表明,制备PAM-APAP的最佳工艺条件为:单体总质量分数35%、m(AM)∶m(APAP)=9.0∶1.0、Span 80+Tween 80复配乳化剂加入量为油水总质量的7%、m(Span 80)∶m(Tween 80)=7.0∶1.5、V50加入量为单体总质量的1.5‰、反应温度50℃。PAM-APAP具有较好的絮凝效果,与其他絮凝剂相比用量较少,在加入量为100 mg/L时,对聚合物驱油中产生的含聚合物污水的浊度去除率为87.9%,去油率为89.5%,且絮体不黏壁。

聚驱采油废水中聚丙烯酰胺的高效液相色谱测定法

采用高效液相色谱法对聚驱采油废水中残留的聚丙烯酰胺进行定量分析。色谱条件为Shim-pack CLCODS色谱柱,流动相为甲醇∶水(90∶10,体积比),含0.05 mol/L氯化铵缓冲溶液,检测波长210 nm,流速0.8 mL/min,柱温40℃,进样体积2μL。在该条件下,测定聚丙烯酰胺标准溶液及水样,根据标准曲线对水样中聚丙烯酰胺进行定量分析,并计算加标回收率及精确度,为聚驱采油废水的处理提供有效的数据支持。

旅大10-1油田含聚污水回注对储层损害研究

在分析旅大10-1油田储层基本地质特征及开发现状的基础上,结合现场注水井动态特征和岩心驱替实验结果,用X射-线衍射、扫描电镜、能谱分析方法综合分析造成储层损害的因素。结果表明,含聚合物污水中悬浮物含量高、粒径大,主要成分为聚合物絮凝产生的有机物絮团,其次为CaCO3垢颗粒和含铁腐蚀产物等。有机物絮团包裹悬浮物颗粒使得颗粒粒径增大。污水中乳化油滴含量严重超标,产出聚合物水力学体积较大,形成塑性颗粒加重孔喉的堵塞。混合污水对储层损害实验表明,含聚污水和清水等体积混合时的配伍性最差,体系电解质浓度较高,使交联聚合物过分卷曲包裹碳酸钙、腐蚀颗粒等,形成粒径较大的聚集体堵塞储层孔喉,这是含聚污水比普通污水损害大的根本原因。对控制水质指标、增注措施和储层保护措施提出了一些建议。

聚合物驱含油污水的聚集特性研究

通过测定聚合物驱含油污水中油珠、絮体及Zeta电位的大小,研究了污水油含量、固体悬浮物含量、聚合物浓度对油珠及悬浮物的亚微观聚集形态、表面电荷及污水稳定性的影响。结果表明,随聚合物浓度或油含量的增加,污水中的油珠、絮体均有变大的趋势;随固体悬浮物浓度的增加,污水中的油珠、絮体不仅有变大的趋势,且大尺寸的絮体数量显著增加。聚合物浓度对带电颗粒的Zeta电位有显著的影响,聚合物浓度越高,带电颗粒的Zeta电位绝对值越高。表明聚合物是聚合物驱采油污水处理低效的原因。

阳离子表面活性剂处理油田含聚合物废水

以7种常见的阳离子表面活性剂为絮凝剂,考察对海上某油田含聚合物废水的处理效果。实验结果表明:一定浓度时,十四烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵有很好的絮凝效果:阳离子季铵盐表面活性剂加入到含聚合物废水中后,先会与连续水相中的水解聚丙烯酰胺(HPAM)发生静电中和作用,剩余的表面活性剂扩散至油水界面与界面处HPAM作用后破坏HPAM对油滴的稳定作用,从而达到絮凝效果;阳离子表面活性剂的加入量与含聚合物废水中HPAM的浓度密切相关。

聚合物驱后增产技术研究

针对聚合物驱后提高采收率问题,在孤岛油田研究了3种增产技术,分别是高效洗油技术、聚合物絮凝再利用技术、深部调剖技术。采用平板模型模拟油藏非均质特点,改变各作业剂注入孔隙体积倍数,比较其采收率增值和经济效果。研究表明:聚合物驱后采用上述技术可以进一步提高采收率,各作业剂用量需要优化,才能最大限度提高开发效果,提高波及系数的增油效果较提高洗油效率更为明显。

聚驱后利用地层聚合物絮凝调驱研究与应用

针对大庆喇嘛甸聚合物驱油藏,研究了注入絮凝剂利用地层残留聚合物的方法,实验温度45℃,用大庆油田采油污水配液。根据絮凝沉降量选择稳定化钠土YG866为絮凝剂,根据流变参数n,K和黏度,确定水分散体中YG866质量分数为3%～5%。通过混合沉降实验确定,浓度50～1000mg/L的聚合物HPAM水溶液均可被YG866絮凝,浓度200～600mg/L时絮凝效果较好。在填砂管中注入5%YG866水分散体,残余阻力系数为2.05,当填砂管中存有400mg/L的聚合物溶液时增至10.41。原子力显微镜观测表明,一个黏土片可与4～7个聚合物分子结合。2007年8月在喇嘛甸油田有6口注入井的4-P1920井区进行现场试验,平均单井注入5%YG866水分散体5160m3,折合YG866产品140t,对应13口油井均见效,单井日产液量增加8.7t,日产油量增加3.6t,含水由93.3%降至90.8%,产聚量由459mg/L降至370mg/L,至2008年3月仍处于有效期。

用于高含水注聚采出液的KYYC系列破乳剂

大港油田各注聚合物区采出液含水 >90 % ,游离水含油 >1.0× 10 4mg/L ,含水原油乳化严重 ,难破乳脱水。采用常规破乳剂处理羊三木采出液时 ,原油含水降至 0 .8%～ 1.2 % ,但脱出水含油高达 1.0× 10 4mg/L左右。通过对AE型三嵌段聚醚的改进 ,在末端EO链段上接—OH基团 ,增加EO链段长度 ,增大聚醚分子量 ,得到了适用于羊三木采出液的水溶性破乳剂KYYC 4 ,通过类似改进得到了适用于西二联采出液的水溶性破乳剂KYYC 2。在羊三木中心站用KYYC 4替换原用破乳剂JN 0 1H ,在来液中加入 2 5mg/L ,使沿流程各处污水含油大幅度下降 ,压滤、沉降后外排污水含油由 >4 0 0mg/L降至 <5 0mg/L ,一般为 2 0～ 35mg/L ;经热化学脱水、两次沉降的外输净化原油含水 <2 .0 %。在西二联 ,来液经脱气、沉降 ,分离出的污水经旋流器、过滤器处理后外排 ,含油高达 2 0 0mg/L ;在来液中加入KYYC 2 5 0mg/L后 ,沿流程各处污水含油均显著下降 ,沉降罐出口略高于 2 0 0mg/L ,旋流器出口～ 85mg/L ,过滤后外排水含油 2 0～ 30mg/L。图 2表

聚驱后地层残留聚合物性能变化对再利用的影响

残留聚合物性能变化主要是指分子量和水解度的变化。聚驱后地层大量残留的聚合物是以低分子量高水解度的形态存在的。利用聚合物与絮凝剂作用后的沉降体积评价聚合物性能变化对再利用的影响。研究表明,聚合物分子量降低,水解度升高或者两者同时变化,沉降体积均减小,但是仍有很高的保留率。这说明分子量降低和水解度升高的聚合物仍可以再利用,即残留聚合物与絮凝剂作用产生絮凝体封堵大孔道,达到深部调剖作用。