CN111662691A - 一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，涉及一种减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法。本发明是要解决现有的通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法成本高，且减少聚合物粘度损失的作用较小的技术问题。本发明通过复配药剂形成复合型络合剂，能够减少油田采出水中的亚铁离子、钙离子、镁离子等金属离子对聚合物粘度的影响和降低细菌对聚合物的降解，提高聚合物溶液的粘度。本发明适用于油田采出水配制或稀释聚合物的油田地面系统，适用于减少由水中金属离子造成的聚合物粘度损失，适用于减少由微生物分解聚合物造成的聚合物粘度损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法。
背景技术
为了减少对环境的污染以及减少清洁水源的消耗量降低开采成本，油田通常的方法是利用经处理达标的油田采出水配制聚合物或回注地下维持注采平衡。聚合物溶液是通过聚合物分子链相互缠绕等形成的空间效应及分子间的静电斥力等共同作用下形成具有较高粘度的聚合物溶液，其本质上是一种胶体，因此其粘度会受到水中各种离子的影响如铁、钙和镁等。而油田采出水中通常含有多种细菌和大量的无机盐离子，如钠离子、钙离子、镁离子、氯离子等，而油田通常用污水稀释聚合物母液以减少水资源的浪费，这必然会造成聚合物粘度损失，影响石油的开采效率，目前主要通过提高聚合物浓度来使粘度达到相关要求。
通常情况下相同浓度的金属离子金属价态越高对聚合物粘度的影响越大，在二价金属离子中亚铁对聚合物粘度影响最大，减少金属阳离子对聚合物的影响是降低聚合物粘度损失的重要方法。而电化学腐蚀和聚合物溶液中微生物的活动会使聚合物溶液中的亚铁离子含量升高，这会导致聚合物配制过程及注入过程中聚合物粘度会逐渐降低。
减少水中钙、镁等离子的影响主要通过聚合物的改性、反渗透、离子交换和络合剂等方式，已有研究用EDTA来络合水中的金属离子来达到减少聚合物粘度损失的目的，因此可以通过络合金属离子尤其是亚铁离子的方式来提高聚合物粘度进而减少聚合物用量。但是EDTA价格昂贵，且减少聚合物粘度损失的作用较小，并没有得到广泛应用。
发明内容
本发明是要解决现有的通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法成本高，且减少聚合物粘度损失的作用较小的技术问题，而提供一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法。
本发明的通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法是按以下步骤进行的：
一、复合络合剂母液的配制：将六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素一起加入到油田采出水或自来水中，搅拌溶解，配制成复合络合剂母液；所述的复合络合剂母液按质量百分含量组成为：20％～35％的六偏磷酸钠、0.1％～0.5％的柠檬酸盐、0.1％～0.2％的尿素，余量为油田采出水或自来水；
二、将步骤一制备的复合络合剂母液加入到油田采出水中，得到含复合络合剂的油田采出水；所述的含复合络合剂的油田采出水中六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素三者的总浓度为150mg/L～300mg/L；
三、用步骤二制备的含复合络合剂的油田采出水来配制聚合物母液，然后再用步骤二制备的含复合络合剂的油田采出水将聚合物母液稀释成低浓度聚合物溶液并用于石油开采。
本发明通过复配药剂形成复合型络合剂，能够减少油田采出水中的亚铁离子、钙离子、镁离子等金属离子对聚合物粘度的影响和降低细菌对聚合物的降解，提高聚合物溶液的粘度。
本发明的方法不仅能通过药剂络合，还利用了微生物的代谢作用，减少了配聚及注聚过程中的聚合物粘度损失。
本发明具有以下有益效果：
本发明能够提高聚合物粘度1％～5％，能够减少从配制到注入地下过程中聚合物的分解及减少聚合物的粘度损失5％～20％，减少聚合物的使用量，降低生产投入成本，同时避免了由于投加过量聚合物而产生的采出水处理问题，本复合络合剂配制和使用方法简单，药剂成本低。
本发明适用于油田采出水(污水)配制或稀释聚合物的油田地面系统，适用于减少由水中金属离子(Fe2+、Ca2+、Mg2+)造成的聚合物粘度损失，适用于减少由微生物分解聚合物造成的聚合物粘度损失。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式为一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，具体是按以下步骤进行的：
一、复合络合剂母液的配制：将六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素一起加入到油田采出水或自来水中，搅拌溶解，配制成复合络合剂母液；所述的复合络合剂母液按质量百分含量组成为：20％～35％的六偏磷酸钠、0.1％～0.5％的柠檬酸盐、0.1％～0.2％的尿素，余量为油田采出水或自来水；
二、将步骤一制备的复合络合剂母液加入到油田采出水中，得到含复合络合剂的油田采出水；所述的含复合络合剂的油田采出水中六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素三者的总浓度为150mg/L～300mg/L；
三、用步骤二制备的含复合络合剂的油田采出水来配制聚合物母液，然后再用步骤二制备的含复合络合剂的油田采出水将聚合物母液稀释成低浓度聚合物溶液并用于石油开采。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠。其他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：步骤一中所述的复合络合剂母液按质量百分含量组成为：30％的六偏磷酸钠、0.4％的柠檬酸盐、0.2％的尿素，余量为油田采出水。其他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：步骤二中所述的含复合络合剂的油田采出水中六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素三者的总浓度为200mg/L。其他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四不同的是：步骤二中所述的含复合络合剂的油田采出水中六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素三者的总浓度为300mg/L。其他与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是：步骤三中所述的聚合物母液中的聚合物为聚丙烯酰胺。其他与具体实施方式五相同。
用以下试验对本发明进行验证：
试验一：本试验为一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，具体是按以下步骤进行的：
一、复合络合剂母液的配制：将六偏磷酸钠、柠檬酸钠、尿素一起加入到达到回注标准的油田采出水中，搅拌溶解，配制成复合络合剂母液100mL；所述的复合络合剂母液按质量百分含量组成为：30％的六偏磷酸钠、4％的柠檬酸钠、2％的尿素，余量为达到回注标准的油田采出水；
二、将步骤一制备的复合络合剂母液加入到达到回注标准的油田采出水中，得到含复合络合剂的油田采出水；所述的含复合络合剂的油田采出水中六偏磷酸钠、柠檬酸钠、尿素三者的总浓度为200mg/L；
三、用步骤二制备的含复合络合剂的油田采出水作为溶剂来配制聚合物母液，溶质为聚丙烯酰胺，聚合物母液中聚丙烯酰胺的浓度为5000mg/L；然后向聚合物母液中加入步骤二制备的含复合络合剂的油田采出水将聚合物母液稀释成低浓度聚合物溶液，分别稀释成两种浓度：稀释后聚合物母液中聚丙烯酰胺的浓度分别为700mg/L和1000mg/L。
试验二：本试验为对比试验，用与试验一中相同的达到回注标准的油田采出水作为溶剂来配制聚合物母液，溶质为聚丙烯酰胺，聚合物母液中聚丙烯酰胺的浓度为5000mg/L；然后向聚合物母液中加入与试验一中相同的达到回注标准的油田采出水来稀释成低浓度聚合物溶液，分别稀释两种浓度：稀释后聚合物母液中聚丙烯酰胺的浓度分别为700mg/L和1000mg/L。
分别记录试验一和试验二稀释后静置0h和24h后聚合物的粘度，并检测24h时的亚铁离子含量，验证复合络合剂效果，结果如表1所示。
表1复合络合剂对聚合物粘度的影响
由表1可知，在700mg/L和1000mg/L的聚合物溶液中使用复合络合剂后聚合物初始粘度有少量升高。在不含复合络合剂时，700mg/L聚合物溶液24小时后粘度损失率为17.3％，1000mg/L聚合物溶液24小时后粘度损失率为9.2％。在含有复合络合剂时，聚合物粘度与不含复合药剂时粘度有提高，700mg/L聚合物溶液24小时后粘度损失率减小到4.6％，1000mg/L聚合物溶液24小时后粘度损失率减小到3.1％，复合络合剂对减少聚合物粘度损失效果较好。在不同聚合物浓度下，含复合络合剂的聚合物溶液中亚铁离子含量均低于不含复合络合剂的聚合物溶液。
Claims (6)
1.一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，其特征在于通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法是按以下步骤进行的：
一、复合络合剂母液的配制：将六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素一起加入到油田采出水或自来水中，搅拌溶解，配制成复合络合剂母液；所述的复合络合剂母液按质量百分含量组成为：20％～35％的六偏磷酸钠、0.1％～0.5％的柠檬酸盐、0.1％～0.2％的尿素，余量为油田采出水或自来水；
二、将步骤一制备的复合络合剂母液加入到油田采出水中，得到含复合络合剂的油田采出水；所述的含复合络合剂的油田采出水中六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素三者的总浓度为150mg/L～300mg/L；
三、用步骤二制备的含复合络合剂的油田采出水来配制聚合物母液，然后再用步骤二制备的含复合络合剂的油田采出水将聚合物母液稀释成低浓度聚合物溶液并用于石油开采。
2.根据权利要求1所述的一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，其特征在于步骤一中所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，其特征在于步骤一中所述的复合络合剂母液按质量百分含量组成为：30％的六偏磷酸钠、0.4％的柠檬酸盐、0.2％的尿素，余量为油田采出水。
4.根据权利要求1所述的一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，其特征在于步骤二中所述的含复合络合剂的油田采出水中六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素三者的总浓度为200mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，其特征在于步骤二中所述的含复合络合剂的油田采出水中六偏磷酸钠、柠檬酸盐、尿素三者的总浓度为300mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种通过络合剂减小油田采出水配制的聚合物粘度损失的方法，其特征在于步骤三中所述的聚合物母液中的聚合物为聚丙烯酰胺。
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