CN105417810A - 利用氧化法对配聚水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
利用氧化法对配聚水的处理方法，本发明涉及油田配聚水的处理领域。本发明要解决直接采用含聚合物污水替代清水进行配注，导致配制的聚合物溶液粘度降低的技术问题，因此采用氧化处理方法对含聚合物污水进行处理，以达到含聚水能够代替清水配制聚合物溶液的目的。方法：将配聚水通入反应器中，同时向反应器中通入臭氧，处理10～60min，完成利用氧化法对配聚水的处理方法。本发明将油田的配聚水经过氧化处理，有效去除配聚水的还原性物质，替代清水进行配注，减少清水用量，并保持配制的聚合物的粘度不变化。
Description
技术领域
本发明涉及油田配聚水的处理领域。
背景技术
在石油开采行业中，如何提高采收率是人们普遍关心的问题，随着我国油田开采年限的增长，绝大部分已经进入高含水开采阶段。为了提高采收率，目前油田开采已经由一次采油逐渐向二次采油、三次采油阶段过渡。在以化学药剂为驱替手段的三次采油技术中，聚合物和三元复合驱技术应用最为广泛。聚丙烯酰胺(HPAM)因其具有分子量高、水溶性好、粘度高等优点被当做是聚合物驱油的首选聚合物。聚丙烯酰胺通过增加配聚体系的粘度和粘弹性，可降低驱替液和原油之间流度比，提高驱油体系的波及面积，进而提高采收率。
我国在中高含水期开采过程中，在稳油控水技术的开发研究方面已经走在了世界前列，在二次和三次采油过程中同样需要借助注入水以提高采收率，在水质要求方面，需要从注入水油层防堵、注入系统防腐和防垢的要求出发。注入水引起油层堵塞主要是由于注入水与油层岩石及流体配伍性不好以及注入水中悬浮物所致。注入系统腐蚀主要是由氯离子、溶解氧、细菌、硫化氢和二氧化碳等气体所导致。
油田注入水要求水量充足、水质稳定，需要满足可大量注入、不易产生油层堵塞和系统腐蚀、注入成本低且环境友好等要求。目前，作为油田注入水的水源主要有地下水、地表水、海水和含油污水。含油污水等开采过程中的采出水，在高含水率开采阶段水量可达采出液总量的90％以上，且回用此类污水，在经济上可节省开支；在环境方面减少对其它水源的利用，属环境友好的回用方式，由于采出水比例高企，采出水将成为油田注入用水的主要来源。含油污水等采出水一般偏碱性，矿化度较高，含油量高，含胶体物质多，还原性物质多，悬浮物含量高且成分复杂。采出水的水质特点与注入水不易引起油层堵塞和注入系统腐蚀的要求相悖，因此注入水需要妥善处置后才能作为驱采水和配聚水而回用。
配聚水中如果含有较多的还原性物质，则能显著降低聚丙烯酰胺的粘度，从而影响驱采效率，因此在聚合物配制过程中广泛采用清水配聚。由于我国油田已经进入高含水采油阶段，所需配聚水水量要求与日俱增，另一方面采出水需要妥善处置，这就构成了一对儿尖锐的矛盾，如果能够利用采出水进行聚合物配制，将极大改善配聚系统的经济状况。由于采出水中含有的高价阳离子及还原性物质较多，需要在处理之后才能用于配聚。在相关研究方面，有一些研究者已经开展了一些研究工作，但总的来说相关研究仍然非常匮乏，且也没有形成行之有效的完整工艺。早在1997年，卢祥国等人就采用清水和不同采出水配制聚合物的方面，研究了矿化度对配聚水粘度损失的影响，为利用采出水配制聚合物溶液提供了实验参考。于洪江等人针对大港油田港西四区污水体系，考察了聚丙烯酰胺溶液的浓度、pH值、温度、金属离子浓度及性质、助剂、油田常用化学剂等对聚合物溶液粘度的影响，并初步试验了改性对聚合物溶液粘度的影响。游革新等人研究了pH对采出水配聚初始粘度的影响，选定了氢氧化钠和草酸两种常见药剂，研究了它们对采出水配聚粘度的影响规律。研究表明，在pH<9时，HPAM溶液黏度不随pH的增加而增加；而在pH为9～11时，逐渐增加；在pH为11～12时稍微下降；当pH>12时，则急剧下降；在pH＝12时，HPAM溶液稳定性最高。草酸不能大幅度提高HPAM溶液黏度和稳定性。
在以往的研究中，多是研究了配聚水中不同的水质因素对配聚水粘度的影响规律，没有提出行之有效的处理采出水可以使其用于配聚的方法。
油田长期采用清水配制聚合物溶液，清水使用量大，成本升高。为了降低成本考虑采用含聚采出水替代清水进行聚合物溶液配制。由于聚合物采出水含有还原性物质，主要指硫化物，以及石油类物质和悬浮物，导致配制的聚合物溶液粘度下降，不能达到工业配注标准，需要对含聚采出水进行进一步处理。
发明内容
本发明要解决直接采用含聚合物污水替代清水进行配注时，导致配制的聚合物溶液粘度降低的技术问题，因此采用氧化处理方法对含聚合物污水进行处理，以达到含聚水能够代替清水配制聚合物溶液的目的，而提供利用氧化法对配聚水的处理方法。
利用氧化法对配聚水的处理方法，具体是按照以下步骤进行的：
将配聚水通入反应器中，同时向反应器中通入臭氧，处理10～60min，完成利用氧化法对配聚水的处理方法；其中反应器内部嵌有紫外灯，紫外灯的发射波长为250～260nm，功率为35～45W。
本发明的有益效果是：利用本发明中的方法，可以有效去除配聚水的还原性物质，消除其对再次配制时粘度等水质指标的影响，使配聚水的各项水质指标达到回注水的标准。
本发明针对配聚合物母液用的含聚污水通过臭氧和紫外进行处理，将配注用的水中的硫化物、含油量以及悬浮物等大量的去除，这样处理后的水用于配注，可以是使配注后的聚合物的浓度不下降，减少聚合物粘度损失。就是将含聚污水进行处理后，然后替代清水配聚合物，这样可以减少用清水量，并保持配制的聚合物的粘度不变化。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式利用氧化法对配聚水的处理方法，具体是按照以下步骤进行的：
将配聚水通入反应器中，同时向反应器中通入臭氧，处理10～60min，完成利用氧化法对配聚水的处理方法；其中反应器内部嵌有紫外灯，紫外灯的发射波长为250～260nm，功率为35～45W。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：该方法中臭氧的投入量为30～40mg/L。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：该方法中臭氧的投入量为33.3mg/L。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：该方法中处理时间为20～50min。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：该方法中处理时间为30min。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：该方法中处理时间为40min。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：该方法中紫外灯的功率为37～43W。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：该方法中紫外灯的功率为40W。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：该方法中紫外灯的发射波长为254nm。其它与具体实施方式一至八之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例利用氧化法对配聚水的处理方法，具体是按照以下步骤进行的：
将配聚水通入反应器中，同时向反应器中通入臭氧，处理60min，完成利用氧化法对配聚水的处理方法；其中反应器内部嵌有紫外灯，紫外灯的发射波长为254nm，功率为40W。
其中通入臭氧的投入量为33.3mg/L。
本实施例对配聚水中含油量和悬浮物的去除效果如图1所示；其中“─■─”代表含油量，“----■----”代表悬浮物，由图可以看出臭氧和紫外联合作用40分钟左右，含油量和悬浮物接近0mg/L。
本实施例对配聚水中粘度和硫化物的去除效果如图2所示；其中“1”代表粘度，“2”代表硫化物，由图可以看出臭氧和紫外联合作用40分钟左右，粘度去除率在70％，硫化物接近0mg/L。
以清水配注为对照，采用本实施例的方法处理后的配聚水进行配注实验，配注的粘度如图3所示，由图可知采用本实施例处理方法处理60分钟和2小时的水，配注的粘度和清水配注基本上没有粘度额损耗。
本实施例可以有效去除配聚水的还原性物质，消除其对再次配制时粘度等水质指标的影响，使配聚水的各项水质指标达到回注水的标准。
Claims (9)
1.利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法具体是按照以下步骤进行的：
将配聚水通入反应器中，同时向反应器中通入臭氧，处理10～60min，完成利用氧化法对配聚水的处理方法；其中反应器内部嵌有紫外灯，紫外灯的发射波长为250～260nm，功率为35～45W。
2.根据权利要求1所述的利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法中臭氧的投入量为30～40mg/L。
3.根据权利要求2所述的利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法中臭氧的投入量为33.3mg/L。
4.根据权利要求1所述的利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法中处理时间为20～50min。
5.根据权利要求4所述的利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法中处理时间为30min。
6.根据权利要求4所述的利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法中处理时间为40min。
7.根据权利要求1所述的利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法中紫外灯的功率为37～43W。
8.根据权利要求7所述的利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法中紫外灯的功率为40W。
9.根据权利要求1所述的利用氧化法对配聚水的处理方法，其特征在于该方法中紫外灯的发射波长为254nm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160323 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |