Performance and Modeling of an Up-flow Anaerobic Sludge Blanket(UASB) Reactor for Treating High Salinity Wastewater from Heavy Oil Production

In this study,an up-flow anaerobic sludge blanket(UASB) reactor was applied to treat the high salinity wastewater from heavy oil production process.At a HRT of ≥24 h,the COD removal reached as high as 65.08% at an influent COD ranging from 350mg/L to 640mg/L.An average of 74.33% oil reduction was also achieved in the UASB reactor at an initial oil concentration between 112mg/L and 205mg/L.These results indicated that this heavy oil production related wastewater could be degraded efficiently in the UASB reactor.Granular sludge was formed in this reactor.In addition,two models,built on the back propagation neural network(BPNN) theory and linear regression techniques were developed for the simulation of the UASB system performance in the oily wastewater biodegradation.The average error of COD and oil removal was-0.65% and 0.84%,respectively.The results indicated that the models built on the BPNN theory were wellfitted to the detected data,and were able to simulate and predict the removal of COD and oil by the UASB reactor.

高温超稠油采出水的电絮凝实验及机理分析

采用电絮凝技术处理高温超稠油采出水,考察了反应时间、电流密度和极板间距对电絮凝处理效果的影响,通过响应面法对电絮凝处理超稠油采出水工艺条件进行了优化,并对电絮凝过程净化机理和电极钝化的影响因素进行了研究。研究表明,电絮凝技术能有效去除高温超稠油采出水中的油、COD和SiO_(2),反应时间对COD和SiO_(2)去除率影响极显著。当反应时间为27.2 min,电流密度为8.6 mA/cm2,极板间距为1.8 cm时,COD和SiO_(2)去除率分别为81.0%和100%。电絮凝对采出水起净化作用的是铝离子与OH-结合生成的多核羟基铝络合物胶体。采出水中Cl-含量的增加使铝板的钝化程度略有减弱,而SO42-和HCO3-含量的增加使铝板的钝化程度增加;当采出水呈中性时,铝板的钝化程度最高。

电加热辅助蒸汽吞吐提高水平井水平段动用程度的技术

受储层非均质性及注采工艺影响,超稠油油藏水平井蒸汽吞吐后的水平段动用程度低,沿水平段发育的低渗透储层难以动用。为改善水平段储层动用,提高吞吐产量和采收率,提出电加热辅助水平井吞吐技术。采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,开展了水平段动用主控因素、电加热提高水平段动用机理、电加热地质界限与最佳时机等研究。结果表明:影响水平段动用的主控因素为沿水平段储层非均质性、流体温度非均匀性和排液非均匀性,通过水平段电加热辅助吞吐,周期增油量可提高72%,油汽比可提高72.3%,全水平段实现了有效动用;电加热油藏条件是油层厚度大于8 m、含油饱和度大于60%,吞吐周期小于11轮次。矿场试验表明,实施电加热油井的周期产量、油汽比和水平段动用程度均得到明显提高,预测最终采收率可提高7.7百分点,在类似稠油油藏中具有较大应用潜力。

曙一区超稠油蒸汽吞吐油层纵向动用程度分析

通过监测手段,了解曙一区超稠油油层纵向动用程度。对吸汽、产液剖面等监测资料进行分析后认为,曙一区超稠油油层总体纵向动用程度较差。采用分注、选注、调剖、分段射孔等工艺措施,可改善油层动用程度,提高油井吞吐效果。

应用水平井复合采油及配套技术开发薄浅层超稠油

针对春风油田薄浅层超稠油举升热损失大的难题，研究了水平井复合采油技术，配套完善了薄浅层储层预测技术、注人参数优化技术、水平井大斜度泵、流化床燃煤锅炉高干度注汽技术。根据热化学相结合原理，在蒸汽中添加油溶性降黏剂及氮气，氮气与蒸汽在水平井段上部形成蒸汽腔室，能隔热保温驱油；氮气导热系数是上覆岩石导热系数的1％，注入的氮气可阻隔岩石吸收蒸汽中的热量；氮气与蒸汽对降黏剂产生了多重介质混合搅拌作用，进一步改善了原油流动性能，解决了井筒举升问题。在春风油田已建成产能65×10^4t／a，采油速度3．0％。

高温产液剖面测试技术应用

方法 依据曙一区超稠油蒸汽吞吐特征 ,选用高温产液剖面测试仪 ,对放喷期产液剖面进行测试。目的 分析超稠油蒸汽吞吐开发油层纵向动用状况。结果 仪器耐温 35 0℃ ,耐压 2 0 MPa。杜 32块放喷期测产液剖面主力产液层占 45 % ,纵向动用程度 6 7.7% ;低产层投产初期弱吸汽不产油 ,油层纵向产液能力与渗透能力具有显著的一致性变化规律。结论 仪器耐高温、高压稳定性能好 ,分辨率高 ,可实现超稠油蒸汽吞吐高温环境下的产液剖面测试。其测试结果可作为分层注汽、调剖等措施的参考依据。

应用试井方法确定蒸汽吞吐最佳焖井时间

方法 以蒸汽吞吐二区复合数学模型及推导出的该模型的解为基础 ,结合 TPS90 0 0型动态监测仪测得的压力、温度数据 ,提出一套确定最佳焖井时间的分析技术。目的 通过确定最佳焖井时间 ,提高蒸汽吞吐的开发效果。结果 通过建立二区模型的数学模型 ,在试井温度、压力数据的基础上 ,利用霍纳法和 MDH法进行分析 ,确定二区模型中蒸汽已在加热带消失 ,全冷凝成水 ,并且压力已稳定的时间即为最佳焖井时间。结论 应用该方法对曙 1- 35 A- 844井进行试井资料解释 ,解释结果与实际情况吻合较好 ,说明该方法切实可行。

电絮凝法去除超稠油高温采出水中有机物和悬浮物

采用电絮凝技术去除超稠油高温采出水中的有机物和悬浮物,研究极板面积、电流强度和电压、进水pH、水温对处理效果的影响。结果表明,去除有机物尤其是石油类时,应增大极板面积,提高反应电流,保持反应温度,并在pH中性条件下运行。去除悬浮物,应后置固液分离单元强化絮体去除。电絮凝法能有效去除超稠油高温采出水中的有机物,且不需额外加入药剂,不会恶化循环利用采出水的水质。

曙一区兴隆台油层超稠油开发成本变化趋势研究

方法 从超稠油的生产特点入手 ,详细分析超稠油变动成本的变化规律 ;应用成本模型法和成本倒算法确定超稠油的目标成本。目的 优化成本结构 ,降低开采成本 ,提高开发效益。结果 注汽轮次、开采方式、开发层位是影响超稠油开发成本的主要因素。结论 搞好经济产量预测 ,走科技降成本之路 ,改善经营管理模式和管理方法 ,可有效提高超稠油开发的经济效益。

河南油田超稠油油藏动用实践与效果

河南油田高粘度超稠油油藏储量1088.19×104t,目前采用常规的注蒸汽吞吐试采,试采效果很不理想,达不到热采产能要求。通过注氮气隔热、注降粘剂的措施虽然可以提高试采效果,但仍然突破不了产能关,导致超稠油储量难以动用。通过调研国内超稠油油田稠油开采的先进技术,分析适宜河南油田超稠油油藏特征的开采技术,优选了采用高干度、高强度、高速度、辅助氮气、溶剂降粘的蒸汽吞吐开采技术,单水平井蒸汽吞吐方式,大井眼(95/8″套管,双油管)开采方式,过热蒸汽技术等,有效提高了超稠油难采储量动用程度。

提高杜229块蒸汽驱扩大井组生产效果对策研究

杜229块1998年投入试采，采用直井蒸汽吞吐开发．截至2007年底，区块开发进入吞吐末期，稳产形势严峻。针对该区块吞吐后期的特点．通过开发机理研究，数值模拟研究等方法，论证了超稠油蒸汽驱开发的可行性。2007年6月在区块中部实施了7个反九点注采井网的蒸汽驱先导试验井组。经过6年的动态调控，先导试验获得成功，并形成了超稠油蒸汽驱“先连通、再汽驱”的开发机理。针对先导试验取得的认识，2013年扩大实施5个蒸汽驱井组时，通过4项措施提高汽驱效果：优化油藏工程设计；注汽井的射孔方式采用限流射孔；转驱前实施整体吞吐，地层压力下降到2．7～3．5MPa，地层温度上升到80℃以上，注采连通达到70％以上；井组转驱前实施最后一次整体预热，强化注采连通，缩短转驱后的热连通时间。通过以上措施，扩大井组转驱后受效时间比先导试验区缩短2个月，高含水的热连通时间缩短4个月，油层纵向动用程度提高23％，油汽比提高0．026，采注比提高0．21。

水平井动用状况改善方法研究

为改善油藏动用状况,缓解超稠油直井蒸汽吞吐进入高速周期递减的难题,对油藏均质性及剩余油分布不规律等因素进行分析。结合现场应用认为,新钻水平井可采用循环预热方式保证蒸汽循环加热水平段,对于井间加密水平井可采用双管注汽、CO2调剖、直井辅助吞吐等方式有效改善水平段动用状况,提高油井采收率。

辽河油田D块难采储量开发技术对策

辽河油田经过40多年的开发,稠油主力区块进入多轮次开发阶段,面临压力下降、油气比下降、老区产量递减较快等多种矛盾。而辽河油田具有丰富的难采储量,加强难采储量评价与开发对辽河油田具有重要意义。本次研究已D兴隆台油层为对象,分析其主要影响因素,通过系列防砂技术、夹层水识别以及地震波形分析技术预测主力砂体范围等技术手段,有效解决了该区难采储量影响因素,为本区难采储量的有效动用提供了技术对策,同时也为辽河油田难采储量的整体开发具有指导和借鉴意义。

应用多离子分析识别超稠油蒸汽吞吐产出水水性

针对曙一区兴隆台油层和馆陶组绕阳河油层超稠油在开采过程中顶水下泄、底水上窜、边水推进,单纯采用6离子分析法很难区分产出水中回采水与顶底水的问题。为了在油井吞吐生产过程中及早发现顶、底、边水是否产出,经过270井次的水性资料分析,并结合国内外热采油藏矿物变化文献研究,摸索出利用SiO_2高温溶解特性分析识别超稠油蒸汽吞吐产出水水性技术。现场应用结果表明:该技术可有效弥补常用6离子法的不足,识别吞吐井产出水水性可行。

半饱和褐煤活性焦预吸附—4级固定化生物滤池降解—褐煤活性焦吸附组合工艺处理超稠油废水

采用半饱和褐煤活性焦(HSLAC)预吸附—4级固定化生物滤池(I-BFs)降解—褐煤活性焦(LAC)吸附组合工艺处理超稠油废水。实验结果表明:组合工艺能达到出水COD≤50 mg/L的排放标准;4级I-BFs可完全去除有机酸、酯、呋喃类有机物,部分去除酚类物质,不能去除酰胺类物质,可将大分子有机物降解为小分子烷烃;I-BFs对疏水性有机碳和中性有机物有较高的去除率和去除量,较难去除腐殖质和腐殖质降解产物;4级I-BFs反应器内优势菌为类杆菌(Bacteroides sp.)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)、异养反硝化菌(Thermomonassp.)、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae sp.)、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)和根瘤菌(Rhizobium sp.)。

超稠油采出液旋流除砂串联试验研究

超稠油采出液中含有大量的泥和砂,对现场工艺装置和地面集输设备造成巨大的危害,必须对其进行除泥除砂处理。固-液水力旋流器结构简单,使用灵活方便,是一种常用的除泥除砂设备。以风城油田超稠油采出液为基准,进行二级固-液水力旋流器的串联实验,得出通过串联实验,分离效率明显提高的同时能量损失也较大。

超稠油采出污水常温旋流分离试验研究

超稠油采出污水由于具有密度大、悬浮物高、乳化严重等特点,目前常用的三段处理工艺即除油-混凝沉降(或气浮)-过滤已不能满足工艺要求。水力旋流器具有结构简单、分离时间短、没有运动部件等优点,在处理油田采出水领域得到越来越多的应用。通过对一定结构的水力旋流器进行研究,改变操作参数,得到了实验用的水力旋流器最佳入口流量和最佳溢流比,为以后工业应用打下基础。

稠油废水回用热采锅炉供水工艺与工程实践

总结了稠油废水的来源和特性,针对稠油废水出路,阐述稠油废水回用热采锅炉供水的意义。评介稠油废水进出水水质、工艺流程、回用工艺认识,阐述缓冲调节、混凝沉降、溶气浮选、吸附除硅、粗精过滤、弱酸软化、污泥脱水等各单元处理工艺的应用现状、工艺特点、选择经验、发展趋势,并简述工程实践概况。提出存在的主要技术难题和解决对策,为回用工艺的进一步发展完善提供借鉴。

加密水平井挖潜改善超稠油油藏动用程度研究

通过曙一区超稠油杜229块兴隆台油层的油藏基本特征和生产动态分析,发现超稠油蒸汽吞吐开发油藏平面动用程度较差,井间地带仍有大量剩余油。为了改善蒸夜空吞吐开发效果,提高油藏动用程度,在井间部署加密水平井,采用直井与水平井间的多井整体蒸汽吞吐技术,已见实效。

SAGD水平段动用程度判断方法及动用模式分析

在超稠油双水平井SAGD生产过程中,准确、快速判断水平段动用程度是井组生产措施参数制订和现场参数调控的基础。由于生产井趾端和非趾端井底温度受控因素不同,以温度为依据判断动用程度的常规方法存在局限性。从水平井热量补充和损失角度入手,明确了SAGD生产水平井趾端和非趾端温度的主要影响因素;通过数值模拟和理论公式解析方法,引入单位水平段无因次产能参数和水平井沿程温压耦合数学模型,分别对趾端和非趾端动用程度进行判断,进而提出SAGD水平段动用程度判断方法。在此基础上,对矿场正常生产阶段155个SAGD井组进行了动用程度研究,实例证实该方法可靠、便捷,易于操作。结合地质因素,建立了5种动用模式并分析了不同模式的生产特征,明确了影响SAGD生产效果主控因素为水平段动用程度,为矿场参数调控和措施调整奠定了基础。