利用氧化法對配聚水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田配聚水的處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油開采行業(yè)中，如何提高采收率是人們普遍關(guān)心的問題，隨著我國油田開采年限的增長，絕大部分已經(jīng)進入高含水開采階段。為了提高采收率，目前油田開采已經(jīng)由一次采油逐漸向二次采油、三次采油階段過渡。在以化學(xué)藥劑為驅(qū)替手段的三次采油技術(shù)中，聚合物和三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。聚丙烯酰胺(HPAM)因其具有分子量高、水溶性好、粘度高等優(yōu)點被當做是聚合物驅(qū)油的首選聚合物。聚丙烯酰胺通過增加配聚體系的粘度和粘彈性，可降低驅(qū)替液和原油之間流度比，提高驅(qū)油體系的波及面積，進而提高采收率。
[0003]我國在中高含水期開采過程中，在穩(wěn)油控水技術(shù)的開發(fā)研究方面已經(jīng)走在了世界前列，在二次和三次采油過程中同樣需要借助注入水以提高采收率，在水質(zhì)要求方面，需要從注入水油層防堵、注入系統(tǒng)防腐和防垢的要求出發(fā)。注入水引起油層堵塞主要是由于注入水與油層巖石及流體配伍性不好以及注入水中懸浮物所致。注入系統(tǒng)腐蝕主要是由氯離子、溶解氧、細菌、硫化氫和二氧化碳等氣體所導(dǎo)致。
[0004]油田注入水要求水量充足、水質(zhì)穩(wěn)定，需要滿足可大量注入、不易產(chǎn)生油層堵塞和系統(tǒng)腐蝕、注入成本低且環(huán)境友好等要求。目前，作為油田注入水的水源主要有地下水、地表水、海水和含油污水。含油污水等開采過程中的采出水，在高含水率開采階段水量可達采出液總量的90%以上，且回用此類污水，在經(jīng)濟上可節(jié)省開支；在環(huán)境方面減少對其它水源的利用，屬環(huán)境友好的回用方式，由于采出水比例高企，采出水將成為油田注入用水的主要來源。含油污水等采出水一般偏堿性，礦化度較高，含油量高，含膠體物質(zhì)多，還原性物質(zhì)多，懸浮物含量高且成分復(fù)雜。采出水的水質(zhì)特點與注入水不易引起油層堵塞和注入系統(tǒng)腐蝕的要求相悖，因此注入水需要妥善處置后才能作為驅(qū)采水和配聚水而回用。
[0005]配聚水中如果含有較多的還原性物質(zhì)，則能顯著降低聚丙烯酰胺的粘度，從而影響驅(qū)采效率，因此在聚合物配制過程中廣泛采用清水配聚。由于我國油田已經(jīng)進入高含水采油階段，所需配聚水水量要求與日倶增，另一方面采出水需要妥善處置，這就構(gòu)成了一對兒尖銳的矛盾，如果能夠利用采出水進行聚合物配制，將極大改善配聚系統(tǒng)的經(jīng)濟狀況。由于采出水中含有的高價陽離子及還原性物質(zhì)較多，需要在處理之后才能用于配聚。在相關(guān)研究方面，有一些研究者已經(jīng)開展了一些研究工作，但總的來說相關(guān)研究仍然非常匱乏，且也沒有形成行之有效的完整工藝。早在1997年，盧祥國等人就采用清水和不同采出水配制聚合物的方面，研究了礦化度對配聚水粘度損失的影響，為利用采出水配制聚合物溶液提供了實驗參考。于洪江等人針對大港油田港西四區(qū)污水體系，考察了聚丙烯酰胺溶液的濃度、pH值、溫度、金屬離子濃度及性質(zhì)、助劑、油田常用化學(xué)劑等對聚合物溶液粘度的影響，并初步試驗了改性對聚合物溶液粘度的影響。游革新等人研究了 pH對采出水配聚初始粘度的影響，選定了氫氧化鈉和草酸兩種常見藥劑，研究了它們對采出水配聚粘度的影響規(guī)律。研究表明，在pH〈9時，HPAM溶液黏度不隨pH的增加而增加；而在pH為9?11時，逐漸增加;在pH為11?12時稍微下降；當pH>12時，則急劇下降；在pH = 12時，HPAM溶液穩(wěn)定性最高。草酸不能大幅度提高HPAM溶液黏度和穩(wěn)定性。
[0006]在以往的研究中，多是研究了配聚水中不同的水質(zhì)因素對配聚水粘度的影響規(guī)律，沒有提出行之有效的處理采出水可以使其用于配聚的方法。
[0007]油田長期采用清水配制聚合物溶液，清水使用量大，成本升高。為了降低成本考慮采用含聚采出水替代清水進行聚合物溶液配制。由于聚合物采出水含有還原性物質(zhì)，主要指硫化物，以及石油類物質(zhì)和懸浮物，導(dǎo)致配制的聚合物溶液粘度下降，不能達到工業(yè)配注標準，需要對含聚采出水進行進一步處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決直接采用含聚合物污水替代清水進行配注時，導(dǎo)致配制的聚合物溶液粘度降低的技術(shù)問題，因此采用氧化處理方法對含聚合物污水進行處理，以達到含聚水能夠代替清水配制聚合物溶液的目的，而提供利用氧化法對配聚水的處理方法。
[0009]利用氧化法對配聚水的處理方法，具體是按照以下步驟進行的:
[0010]將配聚水通入反應(yīng)器中，同時向反應(yīng)器中通入臭氧，處理10?60min，完成利用氧化法對配聚水的處理方法；其中反應(yīng)器內(nèi)部嵌有紫外燈，紫外燈的發(fā)射波長為250?260nm，功率為35?45W。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:利用本發(fā)明中的方法，可以有效去除配聚水的還原性物質(zhì)，消除其對再次配制時粘度等水質(zhì)指標的影響，使配聚水的各項水質(zhì)指標達到回注水的標準。
[0012]本發(fā)明針對配聚合物母液用的含聚污水通過臭氧和紫外進行處理，將配注用的水中的硫化物、含油量以及懸浮物等大量的去除，這樣處理后的水用于配注，可以是使配注后的聚合物的濃度不下降，減少聚合物粘度損失。就是將含聚污水進行處理后，然后替代清水配聚合物，這樣可以減少用清水量，并保持配制的聚合物的粘度不變化。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的【具體實施方式】，還包括各【具體實施方式】之間的任意組合。
[0014]【具體實施方式】一:本實施方式利用氧化法對配聚水的處理方法，具體是按照以下步驟進行的:
[0015]將配聚水通入反應(yīng)器中，同時向反應(yīng)器中通入臭氧，處理10?60min，完成利用氧化法對配聚水的處理方法；其中反應(yīng)器內(nèi)部嵌有紫外燈，紫外燈的發(fā)射波長為250?260nm，功率為35?45W。
[0016]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:該方法中臭氧的投入量為30?40mg/L。其它與【具體實施方式】一相同。
[0017]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:該方法中臭氧的投入量為33.3mg/L。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0018]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:該方法中處理時間為20?50min。其它與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0019]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:該方法中處理時間為30min。其它與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0020]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是:該方法中處理時間為40min。其它與【具體實施方式】一至五之一相同。
[0021]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是:該方法中紫外燈的功率為37?43W。其它與【具體實施方式】一至六之一相同。
[0022]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】一至七之一不同的是:該方法中紫外燈的功率為40W。其它與【具體實施方式】一至七之一相同。
[0023]【具體實施方式】九:本實施方式與【具體實施方式】一至八之一不同的是:該方法中紫外燈的發(fā)射波長為254nm。其它與【具體實施方式】一至八之一相同。
[0024]采用以下實施例驗證本發(fā)明的有益效果:
[0025]實施例一:
[0026]本實施例利用氧化法對配聚水的處理方法，具體是按照以下步驟進行的:
[0027]將配聚水通入反應(yīng)器中，同時向反應(yīng)器中通入臭氧，處理60min，完成利用氧化法對配聚水的處理方法；其中反應(yīng)器內(nèi)部嵌有紫外燈，紫外燈的發(fā)射波長為254nm，功率為40W。
[0028]其中通入臭氧的投入量為33.3mg/L。
[0029]本實施例對配聚水中含油量和懸浮物的去除效果如圖1所示；其中“一■—”代表含油量，“一一 ■ 一一”代表懸浮物，由圖可以看出臭氧和紫外聯(lián)合作用40分鐘左右，含油量和懸浮物接近Omg/L。
[0030]本實施例對配聚水中粘度和硫化物的去除效果如圖2所示；其中“1”代表粘度，“2”代表硫化物，由圖可以看出臭氧和紫外聯(lián)合作用40分鐘左右，粘度去除率在70%，硫化物接近Omg/L。
[0031]以清水配注為對照，采用本實施例的方法處理后的配聚水進行配注實驗，配注的粘度如圖3所示，由圖可知采用本實施例處理方法處理60分鐘和2小時的水，配注的粘度和清水配注基本上沒有粘度額損耗。
[0032]本實施例可以有效去除配聚水的還原性物質(zhì)，消除其對再次配制時粘度等水質(zhì)指標的影響，使配聚水的各項水質(zhì)指標達到回注水的標準。
【主權(quán)項】
1.利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法具體是按照以下步驟進行的: 將配聚水通入反應(yīng)器中，同時向反應(yīng)器中通入臭氧，處理10?60min，完成利用氧化法對配聚水的處理方法；其中反應(yīng)器內(nèi)部嵌有紫外燈，紫外燈的發(fā)射波長為250?260nm，功率為35?45W。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法中臭氧的投入量為30?40mg/L。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法中臭氧的投入量為33.3mg/L04.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法中處理時間為20?50min。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法中處理時間為30min。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法中處理時間為40min。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法中紫外燈的功率為37?43W。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法中紫外燈的功率為40W。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氧化法對配聚水的處理方法，其特征在于該方法中紫外燈的發(fā)射波長為254nm。
【專利摘要】利用氧化法對配聚水的處理方法，本發(fā)明涉及油田配聚水的處理領(lǐng)域。本發(fā)明要解決直接采用含聚合物污水替代清水進行配注，導(dǎo)致配制的聚合物溶液粘度降低的技術(shù)問題，因此采用氧化處理方法對含聚合物污水進行處理，以達到含聚水能夠代替清水配制聚合物溶液的目的。方法：將配聚水通入反應(yīng)器中，同時向反應(yīng)器中通入臭氧，處理10～60min，完成利用氧化法對配聚水的處理方法。本發(fā)明將油田的配聚水經(jīng)過氧化處理，有效去除配聚水的還原性物質(zhì)，替代清水進行配注，減少清水用量，并保持配制的聚合物的粘度不變化。
【IPC分類】C02F103/10, C02F9/08
【公開號】CN105417810
【申請?zhí)枴緾N201511022643
【發(fā)明人】魏利, 魏東, 魏超, 李春穎
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月30日