Influences of water treatment agents on oil-water interfacial properties of oilfield produced water

The emulsion stability of oilfield produced water is related to the oil-water interfacial film strength and the zeta potential of the oil droplets. We investigated the effects of water treatment agents （corrosion inhibitor SL-2, scale inhibitor HEDP, germicide 1227, and flocculant polyaluminium chloride PAC） on the stability of oilfield produced water. The influence of these treatment agents on oil-water interfacial properties and the mechanism of these agents acting on the oilfield produced water were studied by measuring the interfacial shear viscosity, interfacial tension and zeta electric potential. The results indicated that the scale inhibitor HEDP could increase the oil-water interfacial film strength, and it could also increase the absolute value of the zeta potential of oil droplets. HEDP played an important role in the stability of the emulsion. Polyaluminum chloride （PAC） reduced the stability of the emulsion by considerably decreasing the absolute value of the zeta potential of oil droplets. Corrosion inhibitor SL-2 and germicide 1227 could decrease the oil-water interfacial tension, whereas they had little influence on oil-water interfacial shear viscosity and oil-water interfacial electricity properties.

海上油田开发用抗温抗盐乳液聚合物研制与性能评价

为满足海上油田开发对聚合物溶解速度、抗温和抗盐性能的要求,使用自制的高效聚合物乳化剂和热稳定剂,采用低温复合引发体系多段引发,制备了超高相对分子质量的速溶抗温抗盐型乳液聚合物,分析了制备工艺,助溶剂、功能单体和热稳定剂加量对聚合物性能的影响。结果表明,通过工艺优化可制备得到相对分子质量2200万~2400万的聚合物,尿素和硫酸钠可显著提高超高相对分子质量抗温抗盐乳液聚合物的溶解速度;聚合时添加N,N-二甲基丙烯酰胺、自制热稳定剂和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠,可显著提高聚合物的抗温抗盐性能。采用电镜、激光粒度仪、GPC和TGA等方法,评价了超高相对分子质量抗温抗盐型乳液聚合物的结构及性能,结果表明,制备的聚合物乳胶粒粒径分布均匀、相对分子质量分布窄和耐温性能好,在矿化度35000 mg/L、温度75℃条件下,乳液聚合物30 d的黏度保留率大于90%。研究表明,超高相对分子质量抗温抗盐型乳液聚合物具有速溶、相对分子质量高和抗温抗盐性能好的特点,可以用于海上油田驱油开发。

风城油田SAGD循环预热采出液处理技术

风城油田SAGD循环预热采出液使用常规破乳药剂无法实现油水分离,进入稠油处理站后,易造成净化原油含水升高、脱出污水净化困难。通过物性分析、显微照相和Zeta电位测定等手段研究了循环预热采出液的稳定机理,认识了循环预热采出液的胶体分散特性,并研制出复合净水药剂进行破胶,结合工艺优化实现了循环预热采出液的油水分离、浮油脱水和污水净化,形成了"汽液分离+喷淋降温+油水分离+浮油回收"的循环预热采出液处理工艺技术。该技术为SAGD规模开发提供了技术保障,为同类油藏的开发提供了借鉴。

二元驱采出水乳化稳定性的影响因素研究

通过模拟新疆油田二元驱采出水各组分组成,考察固体颗粒、聚合物（HPAM）和表面活性剂种类及浓度对油水分离性能和乳化稳定性的影响。结果表明,表面活性剂对二元驱油田模拟采出水稳定性的影响最大,固体颗粒和聚合物的影响较小。相对于高岭土和蛭石颗粒,蒙脱土颗粒对采出水乳化稳定性的影响最为明显。在加量200mg/L时对应最大的含油量和浊度值,分别为807mg/L和1984NTU;当高于200mg/L时对应的含油量和浊度降低,并且对应较高的zeta电位。增大HPAM（M=10×10^6）的浓度,采出水体相黏度升高,超高分子量聚合物具有极强的絮凝性能,在浓度较高时裹挟大量油滴发生絮凝沉降,降低了采出水的乳化稳定性。表面活性剂通过界面顶替和电性作用,直接改变油滴Zeta电位,决定油滴间的碰撞和聚并的发生,主导了采出水的乳化稳定性;表面活性剂对采出水乳化稳定性的影响从大到小依次为：十二烷基苯磺酸钠〉Tween-80〉span-80〉苯扎氯铵。

聚合物驱和三元复合驱采出水流变性和采出液稳定性研究

通过室内实验 ,研究了聚合物驱和三元复合驱采出水流变性及采出液的稳定性。实验结果表明 ,水相流变性对聚合物驱和三元复合驱采出水和采出液的稳定性有显著影响。聚合物对O/W型原油乳状液的稳定作用 ,主要是通过增强原油乳状液水相的流变性 (如视粘度、弹性模量和屈服值 )

聚合物驱采油污水增黏稳黏剂SC的研制

针对影响污水聚合物溶液初始黏度和稳定性的主要因素,从消除或降低其对聚合物溶液影响的角度,研制开发出了既能较大幅度提高聚合物溶液初始黏度又能使黏度保持相对稳定的采油污水增黏稳黏剂SC.孤东油田采油污水经SC处理后配成1500mg/L聚合物溶液,初始黏度提高38%以上,略高于清水配母液污水稀释聚合物溶液,40d后的黏度比污水、清水聚合物溶液分别高出85.9%和61.2%.SC处理采油污水后可以代替清水配制聚合物溶液.

氧化-混凝法用于油田回注污水处理研究

报道了过氧化辅助混凝法处理油田回注污水的研究结果。简述了方法原理。在室内实验研究中将油田污水先用石灰乳处理 ,使 pH值升至 7.0 7～ 7.3,先后加入含 2 0 %H2 O2 的氧化剂和混凝剂聚硅酸铝铁 ,沉降后的上清液经砂滤器过滤即得到净化污水。加入氧化剂 5mg/L和混凝剂 6 0mg/L ,使污水中含油、悬浮固体、总铁、含硫(S2 -)分别由 14 6、4 3、2 6、8.0mg/L降至 2 .8、2 .1、0 .1、0mg/L ;与单独使用混凝剂相比 ,混凝剂的最优加量范围由80～ 10 0mg/L扩大至 4 0～ 90mg/L ,适应处理水量变化的能力大大增强 ;氧化剂最优加量范围为 4～ 6mg/L。在中原油田采油三厂进行的现场试验中 ,过氧化辅助混凝法 (5mg/L氧化剂 +6 0mg/L混凝剂 )处理后的污水 ,含油、悬浮固体、总铁、含硫、MF、TGB、SRB、腐蚀速率等指标均大大优于混凝法 (90mg/L混凝剂 )处理后的污水 ,特别是MF值高达 4 2 ,TGB和SRB菌数为 0 ,腐蚀速率为 0 .0 386mm/a;在水处理流程中 ,被处理水的腐蚀速率除混合罐内高于来水外 ,均低于 0 .0 76mm/a;处理后污水含氧量低 ,水质的稳定性提高。图 5表 4参 5。

弱碱型三元复合驱采出液水相流变性及油水分离特性

针对目前弱碱型三元复合驱采出液油水分离困难的问题,通过测试模拟采出液的水相弹性模量及热沉降后水相含油量、油层上部含水率和脱出水量,考察了模拟三元复合驱采出液中残留的碱、表面活性剂和聚合物对采出液水相流变性及油水分离特性的影响。结果表明,水相弹性模量主要取决于所含聚合物的相对分子质量和含量,并且随聚合物相对分子质量和含量的增加而增大。当表面活性剂含量相同时,采出液在经过90min热沉降后,脱出水量随水相弹性模量的增大明显降低。水相弹性模量可以代替聚合物含量和相对分子质量这2个因素与脱出水量进行关联。碱、表面活性剂和聚合物含量增大,油层上部含水率和水相含油量均呈现变大的趋势,采出液乳化严重、稳定性提高、油水分离困难。弱碱型三元复合驱采出液可采用热化学脱水工艺实现油水分离。

含聚合物油泥对原油稳定性及油品性质的影响

以渤海油田某一区块为例,采用把油泥加入到脱水合格的外输原油中,通过海底管道输送回陆地的方法来解决海上油田含聚合物油泥处理问题,并验证此方法的可行性。利用测定乳状液颗粒粒径、Zeta电位、电导率的方法以及自然沉降法确定含聚合物油泥在原油中的分散稳定性。对加入油泥之后原油以及主要加工产品的性质进行分析,考察油泥的加入对原油基础性质的影响。结果表明:外输原油中最大可加入质量分数为0.5%的含聚合物油泥,不会产生油泥沉降堵塞海底管道的问题;加入0.5%油泥之后的原油黏度降低,流动性增强;减压渣油收率增加15%,15℃时延展度大于150 cm,渣油抗低温性能增强,有利于生产抗低温型重交通道路沥青。

胜利油田二元驱采出液中乳状液的稳定性研究

针对胜利油田二元驱采出液处理难度大的问题,以二元驱采出液中乳状液为研究对象,对其开展了界面性能、界面黏弹性、界面膜微观结构以及Zeta电位的室内分析研究。结果表明,二元驱采出液中的乳状液稳定性主要由界面膜强度决定,体系的双电层结构对乳状液的稳定性有一定的促进作用。

海上油田采出液含聚浓度检测新方法

应用胶体滴定法建立了渤海油田采出液中含聚浓度的检测分析方法,分析了胶体滴定法实验原理,建立了标准曲线,给出了适用条件,进行了胶体滴定法、淀粉—碘化镉法、定氮法等浓度检测实验方法对比研究,对注聚合物井返排样品和采出液含聚浓度进行了室内实验和平台现场检测。结果表明,胶体滴定法能够快速准确地检测采出液含聚浓度,且检测过程中试剂配制安全、无毒,仪器简单、操作方便,样品浓度检测范围广,适合于海上油田采出液含聚浓度快速检测的实际需求。

改善海上油田含聚污水注入性室内实验研究

通过Zeta电位测试法和滤膜通过性测试法作为评价手段,考察了各类含聚污水稳定药剂对含聚污水的Zeta电位值和滤膜通过性能的影响;进而评价含聚污水的注入性,并筛选出具有良好稳定性能的含聚污水稳定药剂。研究结果表明,脂肪醇聚氧乙烯基醚AEO-5能有效提高含聚污水的滤膜通过性,并降低Zeta电位;能有效消除乳化油对含聚采出液体系稳定性的不利影响。EDTA具有较强的络合能力,对于含有Fe^(2+)和Fe^(3+)的含聚污水具有更好的稳定作用。硫脲和亚硫酸氢钠能有效去除含聚采出液中的溶解氧,提高含聚污水的稳定性,尤其是硫脲的除氧效果更好。针对含聚采出液中悬浮物对体系稳定性的影响,由于CMC所带阴离子电荷数量高于PVA,在提高滤膜通过性和降低Zeta电位方面性能较好。综合考虑,CMC应用效果更好。

油田采出水处理系统用药剂进展

介绍了油田采出水回注处理包括水质净化和水质稳定两方面。通过应用分析得出最佳药剂投加顺序依次为阻垢剂、杀菌剂、缓蚀剂。指出新型药剂和绿色药剂研究的侧重点,提出开发无毒、无害的绿色工业水处理药剂是重要发展方向。

胜利油田大位移井钻井液技术研究与应用

介绍了胜利油田大位移井钻井液技术发展、技术关键及施工工艺，对研究应用的几种钻井液体系配方、性能和应用情况进行了说明。通过对水基钻井液性能的调节，并引入了黑色正电胶BPS、纳米乳液等钻井液处理剂，满足了大位移井施工对摩阻扭矩、井眼稳定、携岩、抑制等技术的要求，保证了钻井完井作业的顺利进行。认为研究应用的水基钻井液在现有钻井设备的基础上，能够用于水平位移从4000～5000m井的施工，用低毒性油基钻井液可进行更大位移井的施工。

氧对交联聚合物体系黏度长期稳定性的影响

在45℃、曝氧和缺氧条件下，考察了铬交联、铝交联、有机交联聚合物成胶体系配制后60天内黏度的变化。3种成胶体系中聚合物浓度分别为600、600、2400mg／L，用经净化处理、矿化度4013mg／L、SRB菌容易生长繁殖的采油污水配液。有机交联剂为可生成酚醛树脂的有机物混合物。铬交联成胶体系的黏度在5～10天时达到峰值，此后迅速减小并丧失；曝氧条件下的黏度普遍高于缺氧条件下的相应黏度；加入杀菌剂使曝氧、缺氧条件下的黏度均有所增大。铝交联成胶体系的黏度变化可划分为：维持低而稳定的值（1～20天）、缓慢增大（30～50天）、迅速降低（60天）3个阶段；FR和FRR测定表明在第一阶段聚合物分子线团内部发生交联，第二阶段被认定为聚合物分子线团间发生交联；铝交联成胶体系在曝氧条件下的黏度普遍高于缺氧条件下的黏度；加入杀菌剂使曝氧和缺氧条件下的黏度均增大，并且使第二阶段至少扩展到60天以后。有机交联成胶体系10天时形成强凝胶，曝氧条件下1～5天的黏度值高于缺氧条件下的相应值，加入杀菌剂使曝氧、缺氧条件下的黏度值均有所增大。曝氧和使用杀菌荆可改善污水配制的各种交联聚合物体系黏度的长期稳定性。表6参12。

石蜡稳定剂增强海上含蜡原油破乳效果的研究

通过瓶试法测试了丙烯酸酯类三元共聚物型石蜡稳定剂对中国南海某海上油田高含蜡原油产液破乳效果的影响规律。结果表明,单独应用时,此类石蜡稳定剂在高蜡原油乳化液的破乳实验中没有表现出明显的破乳作用;而当它与破乳剂SP169一起应用时,此类石蜡稳定剂可以明显增加实验中采用的高含蜡原油乳化液的脱水速率,显著地降低净化油的含水率,但对脱出污水的含油率影响不大,这表明石蜡稳定剂与破乳剂之间有一定的协同作用;实验结果还表明,原油乳化液中的含蜡量不同时,达到最佳处理效果时所添加的石蜡稳定剂的量不同,原油中石蜡含量越高,达到最佳处理效果时相应的石蜡稳定剂的用量越高。

基于模糊C均值聚类的油水井稳油控水能力分类评价

油水井稳油控水能力的准确分类评价是制定油藏合理工作制度和调整措施的重要依据。通过深入分析实际水驱油藏开发效果影响因素,综合考虑采油井的生产能力、开发潜力和注水井的吸水能力、驱替效率等,筛选并建立了油水井稳油控水能力评价指标体系;利用模糊C均值聚类算法,定量系统化处理不同类型指标、不同变化范围对综合稳油控水能力分类评价结果的影响,进而形成了水驱油藏油水井稳油控水能力分类评价方法。渤海PL油田某区块的实例计算表明,利用本文方法可以快速、准确地确定出不同阶段油水井稳油控水能力分类结果,进而明确油藏不同区域存在的主要开发问题,为下一步合理开发调整提供依据。

固体颗粒对油田采出水性质的影响

通过试验研究了固体颗粒对油水界面张力、界面剪切粘度、悬浮液体系zeta电势等的影响,进而考察了不同条件(如矿化度、pH值等)对胜利油田坨四采出水悬浮液稳定性的影响。结果表明:含固体颗粒的体系,油水界面张力、zeta电势增加;固体颗粒浓度增加,水中油含量降低,固含量增加,界面剪切粘度增大,悬浮液稳定性增强。

沥青稳定剂对稠油脱水影响的实验研究

通过瓶试法测试了沥青稳定剂对海上模拟原油产液破乳效果的影响规律。结果表明,单独应用时,多种沥青稳定剂无论对高含沥青原油还是对几乎不含沥青的原油都没有明显破乳作用;但当其与破乳剂联合使用时,沥青稳定剂AS-1可明显提高高含沥青原油乳液的脱水效果,这表明对于高含沥青原油,破乳剂和沥青稳定剂AS-1之间有一定的协同作用;随着沥青稳定剂AS-1加量的增高,其协同破乳剂脱水的效果也逐渐增高,但当加量增加到一定程度后,其协助破乳的效果便不再提高;另外,乳状液的含水量对破乳剂与沥青稳定剂AS-1之间的协同作用的发挥有着重要影响,低含水时有利于AS-1作用的发挥。

渤海油田含聚污水回注处理研究进展

近年来,含聚污水处理逐渐成为渤海油田生产中的难题,本文介绍了渤海油田含聚污水处理的现状,并对渤海油田含聚污水稳定性机理、处理中流程和化学药剂的优化及新工艺进行了总结,当前海洋油田采用"除油除悬不除聚"的方法,大量减少了黏性污泥的产生,但是过滤器堵塞的问题仍然存在,最后深入探讨了今后渤海油田含聚污水处理的发展方向,仍需开发出高效的聚合物降解工艺。