油田采出水的特性及处理技术
油田采出水回注技术及化学品应用
油田含油污水一般具有以下特点: 油田含油污水一般具有以下特点: ① 含油量高。一般采油污水含有 1000～2000mg/L的原油, 1000～2000mg/L的原油, 有些含油量可达 5000mg/L以上。其中 90%以上为悬浮态 5000mg/L以上。其中 90%以上为悬浮态 油,漂浮在污水表面,或以微小油珠形态悬浮于水中,油珠 漂浮在污水表面,或以微小油珠形态悬浮于水中, 粒径在 10～150μm,另有 5%～8%油为乳化态油,以极小微 10～150μm,另有 5%～8%油为乳化态油, 粒油珠状态稳定地形成乳化液, 粒油珠状态稳定地形成乳化液,最后有 1～20mg/L的油在 20mg/L的油在 水中是以溶解态存在的; 水中是以溶解态存在的; ② 含有悬浮固体颗粒。颗粒粒径一般为 1～100μm,主要包 100μm,主要包 括粘土颗粒、粉砂和细砂等; 括粘土颗粒、粉砂和细砂等; ③ 有机难降解物质的含量高,含细菌较多; 有机难降解物质的含量高,含细菌较多; ④ 矿化度高,含有重金属物质; 矿化度高,含有重金属物质; ⑤ 水温高(40～80℃),易受酸碱污水的影响,pH值变化大。 水温高(40～80℃),易受酸碱污水的影响,pH值变化大。 目前, 目前,由于各油田或区块采出水的物理和化学性质差异较 大,油藏空隙结构和喉道直径不同,相应的渗透率也不同, 油藏空隙结构和喉道直径不同,相应的渗透率也不同, 因此对注水水质的要求也不相同。
(1)无机高分子絮凝剂主要有聚铝类高分子絮凝剂，
如聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝等；聚铁类 高分子絮凝剂，如聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合磷 酸铁等；聚硅酸金属盐类。这类絮凝剂具有沉降速度 快，适用范围广等特点，其中聚铝类高分子絮凝剂是 目前应用最广泛的絮凝剂。 (2)有机高分子絮凝剂包括人工合成类和天然改性 聚合物类 。 人工合成类目前研究和应用最广泛的是聚丙烯酰 胺及改性产品，我国聚丙烯酰胺的用量占人工合成高 分子絮凝剂总量的86%。 分子絮凝剂总量的86%。 天然改性聚合物类絮凝剂由于可生物降解，发展 前景较好，但目前市场应用较少。
分析油田采出水的特性及处理技术
分析油田采出水的特性及处理技术【摘要】随着油田开采的不断深入，油层伴水问题逐渐显现，尤其是老油田，如何将采出水优化利用是当务之急。
油田开采中油水混合降低了石油的质量，增加了油水分离的经济投入，增加了油田开采的难度。
但经过处理，仍然可以为油田开采所用，化弊为利。
本文简要说明了油田采出水对油田的影响，阐述了油田采出水的特性，分析了油田采出水进行处理的必要性，提出油田采出水的几种处理技术。
【关键词】油田采出水特性处理技术随着我国经济的快速增长，国家各行各业都得了迅猛的发展，行业的发展对能源的需求更多，其中石油的需要量大增。
为了缓解供求矛盾，油田除了进行新油田的勘探外，加大了对老油田的开采力度。
随着开采程度的深入，老油田的开采出水率大大增加，加大了石油的开采难度。
油水混合开采后，需要利用油水分离设备进行混合物的分离，才能保证石油的质量。
为了更好的利用采出水，必须对采出水的特性进行分析，才能找到突破口，将采出水化为有用水。
本文除分析采出水的特性外，还提供了一些采出水的处理技术，对老油田开采具有十分重要的指导意义。
1 油田采出水对油田的影响油田采出水的化学成分复杂，无论是对开采回注设备还是对地层以及外排时油田周边等都具有侵蚀、污染的破坏作用。
油田采出水破坏了老油田工作人员的工作环境，加快了老油田开采设备的磨损程度，增加了老油田对采出水的处理费用。
另外，如果处理不当并回注到地下开采层，会造成开采层地质成分改变，给开采工作带来不可预料的危险。
而如果不进行处理直接进行地上排水，会造成老油田周边环境的恶化，不利于环保。
2 油田采出水的特性油田采出水是油田开采过程中的副产物，也是采油过程中最大的废水[1]。
这种副产物随着油田地点不同、回注水水质不同、地质条件不同、采油方法不同等，采出水的特性不完全相同，其大致的特性如下：2.1 含油量高老油田的开采经过二次甚至三次开采，采出水中含有大量的油，成为油水混合液，这种混合液需要经过一定的油水分离设备，利用重力分离技术或旋流分离技术进行油水分离，才能得到开采的石油。
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨随着石油工业的持续发展和油田开发的不断深入，油田采出水处理及回注地面工艺技术显得尤为重要。
油田采出水是指随着原油一起从地下钻井中被抽出来的含油水。
在油田开采过程中，采出水的处理及回注地面工艺技术对于环境保护、资源综合利用和原油生产等方面都具有重要意义。
本文将就油田采出水处理及回注地面工艺技术进行探讨，并介绍当前常见的处理技术和相关设备。
一、油田采出水的特点油田采出水主要来源于原油开采过程中地下含水层中的水，通常含有一定的油脂、悬浮固体、溶解气体等成分。
其特点主要包括以下几个方面：1. 含油量高：油田采出水中含有一定的原油成分，使得采出水在处理过程中具有较高的含油量。
2. 悬浮固体丰富：由于油田地下含水层中的土石层在开采过程中被破坏，因此采出水中会含有大量的悬浮固体。
3. 含有多种盐类：油田采出水中含有多种盐类成分，如氯化钠、硫酸钙、硫酸镁等。
4. 含有气体：油田采出水中还会含有一定的溶解气体，如二氧化碳、硫化氢等。
由于上述特点，油田采出水的处理工艺相对复杂，需要综合考虑各种因素来进行处理。
二、油田采出水处理工艺技术油田采出水的处理工艺技术主要包括物理处理、化学处理、生物处理等几种方法。
在实际应用中，通常需要根据采出水的具体情况来综合应用多种处理技术，以实现对采出水的有效处理。
1. 物理处理：物理处理主要包括沉淀、过滤、油水分离等方法。
通过采用这些方法来实现对采出水中悬浮固体和油脂的分离和去除。
常见的设备包括沉淀池、过滤器、油水分离器等。
2. 化学处理：化学处理是指通过添加化学药剂来改变水中物质的性质，从而实现对采出水的处理。
化学处理主要包括调节pH值、絮凝、沉淀、氧化等方法。
常用的化学药剂有絮凝剂、凝聚剂、消泡剂等。
3. 生物处理：生物处理是指通过活性污泥、微生物等生物体来降解采出水中的有机物和去除有害物质的方法。
生物处理适用于对有机物质含量较高的采出水的处理。
油气田采出水深度处理和利用技术
油气田采出水深度处理和利用技术当前随着油田事业的大力发展，油田采出水的排放量在逐年上升。
油田采出水主要是指在采油过程中生产的大量污水，而这些污水如果不加以深度处理就进行排放，将会对周边环境等产生极大的影响。
因此本文我们基于此现象主要来分析探究油气田采出水的深度处理对策以及处理之后的再利用方式等问题。
标签：油气田；采出水；处理再利用油气田采出水一般来说未经处理是不允许进行排放的，而只有经过层层处理之后，将污水中所含有的污染源清除干净才能够进行排放或再利用。
深度处理能够将油气田采出水中杂质进行净化，使其符合农田用水、饮用水等使用标准。
除此之外，油气田的采出水还能够应用于回注，促进我国油气田事业的可持续发展。
1 油气田采出水的来源探究目前我国在进行油田开采事业发展过程中，所采用的采油技术都是依靠向井口灌水使井内原油压力上升而进行采油过程，也就是说我们在采油的过程中将部分的水分注入到了油井当中。
当油田开采的时间不断上升，在油田中所开采出来的原油含有的水分会愈来愈高，当水分达到一定程度之后，油田就近乎枯竭了。
采出水就是指原油开采出来之后，附带的含有原油的水分。
这部分水分主要有以下几个来源：采油产生的污水，这部分污水一般都存在于油罐的底部，其含有的杂质量是非常高的；其次是洗井污水，一般来说在油田石油开采发展过程中需要定期的对井口进行洗井工作，以保证井口的正常运行，预防井口出现堵塞现象，而在洗井完成之后，所排出的大量水分中将含有一定的原油、碱类杂质等，这部分也称之为采出水。
2 油气田采出水深度处理技术探究前面我们对当前油气田采出水的来源进行了全面分析，油气田采出水主要由采油污水、洗井污水和钻井污水组成。
一般来说，对采出水的处理工艺包括物理沉降方式，过滤等操作，物理沉降分为自然沉降与混凝沉降两种。
就目前的发展来看，想要使采出水达到回注的标准，需要采用深度处理方，下面我们来探究几种深度处理采出水的技术。
溶气气浮技术简述溶气气浮技术主要区别全流程加压溶气气浮技术所需空间小，成本较低回流式溶气气浮技术适用于含水量高的采出水深度处理部分原水溶气气浮技术与全流程加压溶气气浮相似压气式溶气气浮技术适合对杂质含量高的采出水处理。
油田脱水及采出水处理工艺技术
油田脱水及采出水处理工艺技术介绍油田脱水和采出水处理是油田开发中非常重要的工艺环节。
脱水是指通过一系列处理工艺将从油井中产出的油水混合物中分离出油和水。
采出水处理是指对分离出的水进行处理，以达到环保要求或实现再利用。
本文将介绍常用的油田脱水和采出水处理工艺技术。
油田脱水工艺技术1. 重力分离重力分离是最常用的油田脱水工艺技术之一。
油水混合物经过沉箱或旋流器，由于油和水的密度不同，通过重力分离使油和水分离出来。
分离效果受到温度、压力和物料性质的影响。
2. 机械分离机械分离是利用机械设备，如离心机、油水分离器等，将油水混合物进行离心分离来实现脱水。
机械分离的优点是分离效果好，能够处理大量油水混合物，但也存在设备成本高和能耗大的问题。
3. 化学脱水化学脱水是通过添加化学药剂来改变油水混合物的表面性质，使其易于分离。
常用的化学药剂有表面活性剂、絮凝剂等。
化学脱水能够提高脱水效果，但需要考虑药剂的成本和环境影响。
采出水处理工艺技术1. 沉淀过滤沉淀过滤是将采出水通过沉淀池，利用重力沉淀固体颗粒，然后通过过滤器将固体颗粒从水中去除。
这种工艺技术适用于处理大颗粒固体污染物，操作简单，但处理效果有限。
2. 活性炭吸附活性炭吸附是通过将采出水经过活性炭床，利用活性炭的吸附能力去除水中的有机物和颜色。
活性炭吸附工艺技术适用于处理有机物污染物和含色采出水，但需要定期更换活性炭。
3. 膜分离膜分离是一种高效的采出水处理工艺技术。
常用的膜分离方法有微滤、超滤、反渗透等。
通过不同孔径的膜将采出水中的固体颗粒、有机物和溶解物质分离出来，实现高纯度的水的回收利用。
结论油田脱水和采出水处理是油田开发过程中必不可少的环节。
在选择工艺技术时，需要考虑分离效果、成本、能耗和环境影响等因素。
常用的脱水工艺技术有重力分离、机械分离和化学脱水。
采出水处理工艺技术包括沉淀过滤、活性炭吸附和膜分离。
综合考虑各种因素后，选择适合的工艺技术可以实现高效、经济和环保的油田脱水和采出水处理。
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨油田开采是一项复杂而又困难的工程，其中涉及到许多技术问题。
在油田开采过程中，随着地下原油的开采，伴生的水也被带上地面。
这些油田采出水不仅含有大量的油类物质，还含有多种化学物质和微生物。
处理这些油田采出水并进行回注地面是一项十分重要的工作，对于环境保护和资源利用具有重要意义。
本文将对油田采出水处理及回注地面的工艺技术进行探讨。
一、油田采出水的处理意义及挑战油田采出水是指在石油开采过程中由地下储层一同取出的水。
这些采出水中含有大量的原油残留物、溶解的无机盐、重金属和多种有机物等。
这些物质对水环境具有严重的污染作用，如果直接排放到周围环境中，将对水体生态系统造成极大的破坏。
随着地下原油的开采，伴生的采出水通常远远大于原油产量，对于这些采出水如何处理、回注地面具有重要意义。
直接排放到地表水或者土壤中会造成水资源的浪费和环境的破坏。
而且在一定程度上，合理利用采出水也可以节约清洁水资源和保护环境。
油田采出水处理及回注地面也面临着一系列的挑战。
首先是油田采出水的水质问题，其水质复杂性大大增加了处理的难度。
处理后的水不能对环境造成二次污染也是一个重要挑战。
处理成本也是需要考虑的因素之一。
如何在尽量低的成本下完成水的处理和回注地面，是需要深入研究的课题。
1、物理处理技术物理处理技术是油田采出水处理的重要手段之一。
物理处理技术主要包括沉淀、过滤、沉降等操作。
在这些操作中，物质的沉淀和过滤是其中重要的手段。
通过这些操作，可以去除大部分的悬浮固体和一部分的溶解性物质。
在沉淀过程中，通过加入化学药剂可以使水中的固体颗粒和胶体颗粒变成比重较大的沉淀物，从而实现固体颗粒的去除。
过滤操作则是通过过滤介质对水进行过滤，将其中的悬浮物去除。
这些物理处理技术可以有效地去除水中的固体颗粒，减少水的浑浊度。
化学处理技术是油田采出水处理的重要手段之一。
在化学处理技术中，通过加入化学药剂，可以达到去除水中重金属离子、有机物、油类等目的。
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨随着石油勘探和开发的不断深入，油田开采中产生的水问题也日益引起人们的关注。
油田采出水是指在油气开采过程中随油气一起采出的水。
这些水可能携带大量油污、有机物、盐分、重金属等物质，如果不进行正确处理，就会对环境造成严重污染。
油田采出水处理和回注工艺技术的研究成为石油行业中一项重要的课题。
一、油田采出水的特点1. 产量大在石油生产过程中，产生的采出水量占总水产量的60%～90%。
在油气田的生产过程中，水一方面是油气很重要的伴生物，并且一般来说采出水多年平均含油量是100～400mg/L，特别重油、超重油油水比值更高。
二是储层调剖、水驱采油、水压调整、环境管理等一系列工程技术推广适用的前提。
三是石油开发后期，二次采油利用这100级以上的曾用油井采出水成为油田经济稳增长的重要来源。
不稳定含油水, 如砂、泥、渣及无机矿物颗粒物的比较多, 必将导致各种设备的堵塞、金属设备的损耗增加及规模化中心生产安全的隐患加大。
2. 水质复杂油田采出水中的有机物质主要是原油中可携带的烃类物质、树脂、沥青质等，同时还包括化学草甲类、苯、酚、醇、酮及氯化氢等。
油田采出水还含有大量的无机盐类，如硫酸盐、氯化物、硫酸物、磷酸盐、重金属、硅酸盐等。
水中还含有大量悬浮颗粒物、沉淀物及胶体颗粒物。
这些成分给采出水处理带来了很大的困难。
二、油田采出水处理方法1. 传统物理化学处理方法传统的物理化学处理方法主要包括沉淀、过滤、离子交换、膜分离、氧化、活性炭吸附等方法。
这些方法处理效果比较好，但是操作成本比较高，处理效率比较低，对环境造成了一定程度的污染。
2. 生物处理方法生物处理方法主要是利用微生物对油田采出水中的有害物质进行生物降解、生物吸附和生物转化。
生物处理方法对环境友好，处理效果好，可以有效减少污染物的排放。
但是生物处理方法需要长时间的处理周期，需要一定的后续维护。
三、油田采出水回注工艺技术除了对采出水进行处理外，油田采出水回注工艺技术也是解决油田采出水问题的重要方式。
油田采出水的处理工艺与技术分析
油田采出水的处理工艺与技术分析摘要：随着近几年来油田企业生产作业的不断发展，大部分油田的油井采出水量也在不断地攀升。
采出水主要是由于油田在进行采油生产作业过程中产生的大量的污水，这些污水中往往含有一些原油以及杂质，因此要经过严格的处理后才能向外界排放，否则会对环境造成极大的污染。
文章主要对油田采出水的处理工艺以及技术进行了深入的分析，并提出了一些进行油田采出水深度处理的措施和方法。
关键词：油田生产作业；采出水；处理回收引言一般情况下，油田的采出水再没有经过严格的处理时是不允许直接向自然环境中进行排放的，因为油田的采出水中含有大量的污染源，如果直接排放会造成自然环境的污染。
经过严格的处理后，采出水中的污染源就会被清除出去，这样就可以用直接向自然环境中进行排放或者进行回注作业。
而经过深度处理的采出水甚至可以直接作为农田灌溉水或者饮用水来使用。
为了实现油田采出水的循环利用，实现油田开采的可持续发展，必须要对油田的采出水进行深度的处理。
1 油气田采出水的来源分析我国的油田目前大部分都处在油田开发的后期阶段，注水驱油是一种较为常用的提升油田采收率的手段，但是随着油田开发时间的不断进行，油田的采出液中的含水率也在不断地升高，而油田开采生产过程中开采出来的原油中含有的水就是油田的采出水，也常被称为含油污水。
采出水实际的来源主要有以下几个方面：首先是油田的开采出来的采油污水，这部分的采出水中含有大量的原油以及一些有机物质，在各种原油的储罐的罐底水；其次是在油田在进行井下洗井作业过程中产生的污水，也叫洗井污水，这些采出水中常常含有原油以及一些酸碱等具有污染作用的物质；再次是在油田的钻井作业过程中产生的污水以及在进行油井的注水作业时产生的冲洗水，常常含有一些原油以及岩屑等杂质。
由此可见，不同类型的油田采出水中含有的杂质是不相同的，因此在进行油田采出水的处理时要根据采出水的杂质情况来选择合理的处理措施[1]。
2 油气田采出水深度处理技术分析由上述的部分的分析可知，油气田采出水主要的来源就是采油污水、洗井污水以及钻井污水等几部分组成。
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油田采出水的特性及处理技术邓述波1 周抚生1 余刚1 蒋展鹏1 陈忠喜2 张瑞泉2 马文铁2(1.清华大学环境科学与工程系,北京 100084;21大庆油田建设设计院,黑龙江大庆 163712) [摘要]总结了油田采出水的特性及现场采用的水处理工艺流程,比较不同处理方法的适用范围及优缺点。
指出目前油田现场采出水处理存在的问题,特别是对大庆油田聚合物驱和三元复合驱采出水进行了深入分析,阐明了污水处理难度大的原因是聚合物增加污水粘度,表面活性剂使污水严重乳化,并指出处理该污水的有效途径。
[关键词]油田采出水;油田污水;三次采油 [中图分类号]TE35716 [文献标识码]A [文章编号]1005-829X (2000)07-0010-03Speciality of oil 2field produced water and its treatment technologyDEN G Shu 2bo 1,ZHOU Fu 2sheng 1,YU G ang 1,J IAN G Zhan 2peng 1,CHEN Zhong 2xi 2,ZHAN G Rui 2quan 2,MA Wen 2tie 2(1.Depart ment of Envi ronmental Science and Engi neeri ng ,Qi nghua U niversity ,Beiji ng 100084,Chi na ;2.Daqi ng Oilf iel d Const ruction Design and Research Instit ute ,Daqi ng 163712,Chi na )Abstract :The article summarizes the speciality of oil 2field produced water and wastewater treatment craft flow in oil 2fields and compares applied scopes ,advantages and disadvantages of different treatment methods.It also points out problems of oil 2field produced water in oil 2fields ,and especially analyzes the produced water of polymer flooding and three compounds flooding in Daqing Oilfeld.The causes for the difficulties treatment are that the polymer increases wastewater ’s viscodity and surfactant strengthen emulsification ,and at the end the article points out the effective approaches to this wastewater treatment.Key words :oil 2field produced water ;oil 2field wastewater ;tertiary recovery 随着油田的不断开采,采油技术不断发展。
先后经历了一次、二次、三次采油。
一次采油靠天然能量为动力;二次采油以人工注水方式来保持地层压力;三次采油是通过改变注入水的特性来提高采油率〔1〕,目前油田主要进行二次、三次采油。
从地下采出的含水原油称“采出液”,经电脱水,分离出来的水称为“油田采出水”,也称“油田污水”。
在油田生产中,大部分油田采出水经处理后回注地层,有少量外排。
不同地层、不同采油方法的油田采出水的性质不同,而不同采出水要求使用不同的处理方法。
本文介绍油田采出水的性质,并论述不同处理方法,重点分析大庆油田采出水的特性及解决途径。
1 油田采出水的性质 由于采油方法、原油特性、地质等条件不同,油田采出水的水质各异,但又有共性。
表1为油田采出水的特征。
由于原油特性、采油方式等不同,油田采出水各具有特殊性。
如,由于原油粘度大或凝固点低,生产过程中需加热,导致采出水温较高。
如大庆油田采出水的温度为40～45℃。
稠油油田采用蒸汽驱表1 油田采出水的特征指标特征危害含油量含油量高,一般在1000mg/L 以上回注堵塞地层,外排造成污染悬浮物悬浮物含量高,颗粒细小,沉降缓慢容易造成地层堵塞矿化度矿化度高,一般在1000mg/L 以上,最高可达14×104mg/L加速腐蚀,给废水生化处理造成困难结垢离子含有Ca 2+、Mg 2+、HCO -3、Ba 2+、Cr 2+等容易在管道、容器中结垢有机物含有原油和采油过程中的各种化学药剂,COD 高有利于微生物繁殖,造成腐蚀和堵塞微生物常见有铁细菌、腐生菌、硫酸盐还原菌等容易腐蚀管线,堵塞地层采油,采出水的温度也较高。
如辽河油田的采出水温度高达60～80℃;聚合物驱由于高分子聚丙烯酰胺的存在,粘性增大,油水分离缓慢;三元复合驱不仅含有聚丙烯酰胺,还含有碱和表面活性剂,采出水粘性大,乳化严重,油水很难靠自然沉降分离;泡沫—1—2000年7月第20卷第7期 工业水处理Industrial Water Treatment J ul.,2000Vol.20No.7驱在三元复合驱的基础上加入天然气,采出水的性质更加复杂,处理难度更大。
有些油田由于特殊的地质条件,采出水中含有大量的S2-、Cl-等离子。
2 油田污水的处理方法211 目前油田采出水处理方法 目前,油田采出水经处理后主要用于回注,其主要处理指标是含油量和悬浮物。
根据高、中、低渗透油田的注水要求以及污水特性的不同,不同的油田采用不同的处理工艺。
如大庆油田采用大罐自然沉降—过滤流程;辽河油田采用斜板—浮选—过滤流程;大港油田采用聚结分离—浮选—过滤流程;新疆东河油田采用旋流器—过滤流程〔2〕。
归纳起来,这些工艺主要由沉降分离除油段和过滤段组成,其流程一般为:采出水→沉降分离→过滤除油→出水。
沉降分离除油段的处理方法有重力沉降法、混凝沉降法、斜板沉降法、压力沉降法、气体浮选法及旋流器法等,有时也采用几种方法组合。
一般情况下,经过沉降分离除油污水的含油量降为200mg/L以下,然后经过能除去微小悬浮物和乳化油的过滤段。
过滤段的过滤设备主要为石英砂过滤器和核桃壳过滤器,过滤器的滤料有单层、双层和多层,过滤方式有单向和双向之分。
根据注水要求的不同,可采用一种或多种过滤设备组合的过滤流程。
212 油田污水处理方法比较 尽管处理油田污水的方法有多种,但各有利弊,油田应根据采出水的特性、地层渗透率等实际情况,采用经济有效的处理方法〔3〕。
表2为油田常用的水处理方法比较。
3 油田采出水处理面临的问题及原因分析 目前,国内外油田进行大规模生产的主要是水驱。
随着油田的发展,三次采油开始得到应用,特别是聚合物驱得到广泛应用。
我国已在大庆、大港、胜利、玉门等油田使用聚合物驱油技术,目前大庆油田已大面积推广聚合物驱采油技术,聚合物驱产油量已达700～800万t/a。
由于聚合物的存在,聚合物驱采出水的粘度增大,乳化油更加稳定,造成油水分离的难度增大。
大庆油田采出水中聚合物的浓度最高已达到400～500mg/L,粘度达0.8～1.2 mPa·s,现场仍采用水驱同样的工艺流程,即两次大罐沉降—压力罐过滤流程。
由于油水分离缓慢,造成此工艺处理构筑物庞大,占地面积大,设备投资高,过滤器滤速降低,容易发生堵塞。
三元复合驱采油技术已在大庆油田进行试生产,采出水粘度大,乳化严重,使用常规的水处理方法很难奏效,目前还没有经济有效的处理方法。
随着三次采油面积的扩表2 油田常用水处理方法比较方法适用范围优点缺点重力沉降法油珠粒径大,乳化程度小,处理量大处理效果稳定,运行费用低沉降时间长,设备庞大,一次投资高混凝沉降法油的密度小于0.9g/cm3,悬浮物含量高(200mg/L),油珠粒径小于10μm且处理量较大(10000m3/d以上)反应快,沉降时间短,处理效果好运行费用较大,沉降物体积较大粗粒化法分散油、乳化油设备小,操作简单存在表面活性剂时,效果差浮选法油的密度大于0.9g/cm3,分散油含量高,乳化程度小处理时间短,效果好占地面积大,浮油难处理旋流器法油水密度差大于0.05g/cm3,且油珠粒径在20～30μm的分散油,悬浮物含量低除油速度快,设备体积小缓冲能力差,积泥区体积小,不能长时间积累污泥大,采出水中聚合物、表面活性剂含量会不断增加,届时采出水的处理难度会进一步加大,因而必须采取有效方法处理油田采出水,以保证油田的正常生产。
油珠在水中上浮遵循Stokes公式: u=g(ρw-ρo)d2o18μ式中,u为上升速度,m/s;g为重力加速度,9.8 m/s2;ρw为污水密度,kg/m3;ρo为原油密度, kg/m3;d o为油珠粒径,m;μ为污水动力粘度, Pa·s。
从公式可以看出,油珠粒径、密度和污水的密度、粘度都是影响上升速度的因素,但对于采出水而言,油珠的粒径和污水的粘度是重要影响条件。
聚合物驱和三元驱采出水难以处理的原因在于,聚合物使采出水的粘度增加,表面活性剂使油珠严重乳化,微小油珠很难凝聚,即油珠粒径小,导致油珠上升速度慢。
聚合物驱和三元复合驱采出水的粘度主要是由聚合物引起的。
大庆油田注入水中添加的HPAM (阴离子聚丙烯酰胺)相对分子质量高达1200万,含量为1000mg/L,致使注水粘度达到20～30 mPa·s。
经过地质作用,HPAM被水解〔4〕,采出水的粘度降为0.8～1.2mPa·s。
三元复合驱采出水含有大量碱,HPAM的分子链由于静电斥力会得到充分伸展,导致采出水的粘度会进一步增加。
随着聚—11—工业水处理2000-07,20(7) 油田采出水的特性及处理技术合物驱和三元复合驱采油技术的推广,油田采出水中聚合物的含量会不断增加,粘度也会随之增加。
由于聚合物、碱、表面活性剂的同时存在,三元复合驱采出水不仅粘度大,而且乳化程度高,较聚合物驱采出水更加难以处理。
大庆油田三元复合驱注水中表面活性剂的浓度为3000mg/L ,大量的表面活性剂会在油水界面发生单层、多层吸附,改变油珠表面的疏水性能,使油珠间自发凝聚的趋势减弱。
大量的表面活性剂也会使油水界面的水化膜变厚,阻碍油珠相互靠近。
针对目前油田三次采油的现状,应开发与之配套的采出水处理工艺以满足生产需要。
根据采出水的特性,应从两方面入手,一是开发小型高效水处理设备,如旋流器、聚结器等,加速油水分离速度;二是开发高效水处理药剂,降低采出水的粘度,破坏油水稳定体系,达到油珠凝聚,加速分离的目的。