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.

油田聚合物驱污水处理技术研究进展

油田聚合物驱污水的高效处理与回注是油田开采的重要过程。本文对油田聚合物驱污水水质特性进行概述,并简要介绍了物理法、化学法和生物法的发展历程及各种方法的优势,阐述了物理化学法的研究现状,并对油田聚合物驱采出水的未来发展方向进行了展望,对油田的高效开发具有重要意义。

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 。

油田含聚污水处理与利用方法技术探讨

油田聚合物驱采油污水(简称含聚污水)是一类比较特殊、复杂的污水,随着聚合物驱三次采油技术在我国东部油田的广泛应用,目前其已经成为油田污水处理的热点和难点问题。作者从油田含聚污水的主要特点出发,论述了含聚污水处理的常规方法与技术及其在国内外的发展现状,并提出了含聚污水在回注地层或者用于配制聚合物溶液注入地层中遇到的主要问题,最后对含聚污水的处理与利用的方法及技术进行了展望。

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。

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.

水力旋流器处理聚合物驱含油污水的研究

聚合物驱含油污水具有粘度大、油珠粒径小的特性 ,处理难度比水驱含油污水大得多。通过现场试验改进了水力旋流器的结构 ,并优化了操作参数 ,使其更适合处理聚合物驱含油污水。现场工艺试验表明 ,含油量小于 2 0 0 0mg/L的来水 ,经水力旋流器处理后 ,含油量降为 15 3mg/L以下 。

油田聚合物采油废水混凝处理方法的试验研究

针对聚合物采油污水粘度高、乳化稳定性强的特性 ,研制出新型药剂改性聚合氯化铝 (HPAC) ,通过其强化混凝作用 ,将破乳、凝聚和降低粘度 3个作用过程有机地结合起来 ,提高了油水的分离质量和除油效率 ;处理后油的去除率可达 99.9%以上 ,油的残余浓度 <10ppm ,可满足油田回注水预处理的要求 .研究发现HPAC的混凝过程实际上就是聚合物采油污水中HPAM的去除过程 ,在此基础上 ,对聚合物采油污水混凝处理的特性及机理进行了分析和探讨 .

膜生物反应器处理聚驱采油废水研究

以聚驱采油废水为处理对象,在不排泥情况下采用膜生物反应器(MBR)对此类废水进行处理。以含油量、COD和水解聚丙烯酰胺(HPAM)为污染物处理指标,分别考察了MBR的水力停留时间(HRT)、温度、溶解氧(DO)对MBR处理效果的影响。试验结果表明,MBR处理聚驱采油废水的最佳条件为:HRT 10h,温度30℃,DO 2.0～4.0mg/L,此时,膜出水中含油量平均去除率为96.7%,COD平均去除率为78.9%,HPAM平均去除率为75.0%。在最佳条件下连续运行30d,MBR内悬浮物平均去除率可达98.8%以上,且膜出水悬浮物粒径中值达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T 5329—94)中A1级回注水的规定值,聚驱采油废水得到理想的处理。

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。

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。

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。

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。

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。

污水中聚丙烯酰胺的水解度、摩尔质量及含量的测定

富集并提纯了聚合物驱采油污水中的水解聚丙烯酰胺(HPAM),对富集的HPAM粗品和纯化品进行了元素分析及IR分析。结果表明,纯化品的元素分析结果及IR谱图与工业品的吻合较好。用淀粉-碘化镉法同时测定了富集HPAM的水解度及孤岛油田孤二联合站污水中HPAM的含量,用粘度法测定了富集HPAM的相对分子质量。孤岛油田孤二联合站污水中HPAM的含量为207.3mg/L;富集HPAM纯化品的水解度为30.1%,摩尔质量为2.26×106g/mol。

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。

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。

旅大10-1油田含聚污水与清水配伍性研究

旅大10-1油田注水采用将水源清水和聚合物驱生产污水混合回注,不合格的注入水会引起注水系统的腐蚀与结垢,造成注水井注水量快速递减,注水不见效,注采严重失衡。以储层保护和防止损害为目的,按照行业标准(SY/T 0600-1997)预测清水与污水混合有不同程度结垢趋势;不同比例清污混合水悬浮物含量测试表明:混合污水中悬浮物含量明显增大,清污体积比为1∶1时配伍性最差;X-射线衍射对滤膜上悬浮物分析表明有碳酸钙特征峰;环境扫描电镜对滤膜上悬浮物微观形貌进行观察,单一清水中悬浮物排列不规则、呈团块状产出,有长度达50μm的结晶颗粒;清污体积比为1∶1时悬浮物呈颗粒状均匀分布,粒径为0.5μm～1.0μm。综合研究表明,残余聚合物能够抑制碳酸钙垢和混合污水中大晶体的形成,高钙镁离子则加剧含聚污水中残余聚合物的絮凝。

电解联合光电催化处理聚合物驱采油污水技术研究

针对聚合物驱采油污水黏度大、含油乳化程度高、油水分离困难且可生化性差的特点,采用电解联合光电催化组合工艺对其进行了深度处理并考察了其影响因素。结果表明,停留时间、废水p H、电流密度对电解及光电催化单元有一定的影响,温度无明显影响;温度10~40℃时,在电解单元废水初始p H=5、电流密度30 m A/cm2、停留时间12 min,光电催化单元电流密度8 m A/cm^2、停留时间40 min的优化条件下,进水COD为350~450 mg/L、石油类的质量浓度25~30 mg/L时,出水COD、油类的质量浓度含量分别为40~55mg/L、0.8~1.4 mg/L,满足DB 37/676-2007的要求。