油田化学驱采出水处理药剂研究进展

油田化学驱采出水处理药剂研究进展

蒋晓梅 ,马永红

青海油田诚信服务公司技术研发中心  甘肃 敦煌 736202

摘要：为了保障油田地面工程生产系统运行安全、保护地层免受伤害、降低系统运行能耗以及确保油气水处理指标满足出矿要求，需要根据采出液特性、工艺流程特点等，向系统中加入多种化学药剂。对于采出液性质较差、处理指标严苛的油田，集输处理系统添加的化学药剂甚至超过15种。基于此，本文章对油田化学驱采出水处理药剂研究进展进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：油田化学驱；采出水；处理药剂；研究进展

引言

油田化学驱是目前保证油田开发效果的重要支撑技术，但由于油田化学驱采出水中含有大量的聚合物、表面活性剂、碱等驱替剂，增强了采出水的稳定性，同时为了提高处理效果，从井口到污水站投加了大量的药剂，造成污水成分复杂，油水乳化严重，处理难度增加，在见剂高峰期无法稳定处理并达标。

一、化学驱概述

以聚合物为核心的化学驱(包括聚合物驱、二元驱、非均相复合驱)主要通过增加注入流体黏度，降低水相渗透率，改善微观孔隙孔喉及非均质渗流差异、促进均衡驱替，有效扩大波及体积。因此，保证聚合物溶液低剪切、零剪切、黏度不降低是化学驱取得理想效果的关键。目前采用的驱油聚合物主要为部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)，其溶于水发生部分水解，羧基呈负电性，带电基团间和高分子间的静电斥力使得分子链充分舒展，有效体积增加，且高分子间斥力阻碍了分子间运动，使得溶液内摩擦力增加。聚合物分子链卷曲、断裂均会导致溶液黏度下降，其中分子链压缩卷曲具有可逆性，其影响因素主要为矿化度;断裂降解则具有不可逆性，其影响因素为物理、化学及生物作用。聚合物溶液配制及注入包含产出水处理、母液配制、混配稀释、管线输送及井筒注入等过程，普遍存在导致聚合物分子链降解断裂的机械剪切、离子及细菌等因素。

二、油田采收率影响因素分析

实际上，对油田采收率产生影响的因素较多，对这些因素进行相应的归纳之后总结为内在因素与外在因素。内在因素主要是油气藏本有的地质特性对油田采收率造成的影响，而外在因素就是人为在油气藏方面所应用的开发措施以及相关工艺对油田采收率造成的影响。其中，内在因素发挥着主导作用，主要的原因就是本有的优质油藏一定会比较差油藏的才采收率更高一些。在开展油藏开发工作期间，在油气藏上应用相应的工艺措施便能够使油气藏本有的地质特性发生相应的变化，以此来实现油气藏采收率的进一步提高。在油田企业的油田开采工作过程中，需要依靠可靠的油田开采技术的支撑，才能够有利于提高油田的开采效率和开采质量。而由于目前生产技术的落后、生产人员对油田来说技术的应用没有熟悉掌握，使得油田开采过程中出现一系列的突发状况问题，降低了油田的采收率。

三、田化学驱采出水处理药剂研究进展

（一）物化结合法深度处理技术的应用

该技术为物理、化学结合的方法，采用“物理分离器+气浮杀菌分离器+抗污染平板陶瓷过滤器”处理工艺，投加3种处理药剂，A为油水分离剂，质量浓度710mg/L；B为高效水质净化剂，质量浓度250mg/L；C为水质净化剂，质量浓度29mg/L。物理分离器作用原理主要依靠投加油水分离剂，在药剂的作用下通过15min左右的静沉，将油和水进行分离。气浮杀菌作用机理是依靠投加高效水质净化剂及水质净化剂，通过旋流气浮作用进一步分离水中的杂质，并通过紫外线杀菌装置进行杀菌。采用抗污染平板陶瓷过滤器，使水流与陶瓷滤芯以45°夹角进入，通过表面的孔隙进行过滤，采用定期反冲洗的方式进行再生，每24h反冲洗一次，在实际使用过程中根据水质变化调整反冲洗周期以提高再生效果，内部循环比约为15%，吨水加药量为0.989kg，产生渣量约为处理水量的80%（含水率40%~60%）。

（二）化学驱油技术的应用

不同的油田开采工作需要利用到不同的油田采收工艺技术。其中，被广泛应用到的开采技术主要是化学驱油技术，该技术的应用原理主要是通过化学药剂对油田资源进行开采工作，这对开采技术人员的聚合物驱油方法的应用提出了更高的要求，需要确保驱油区域符合开采标准以及合理设置油流速度，提高油田的生产效率。化学汽油技术主要利用高分子聚丙烯酰胺本身的好水溶性特征，可以有效达到控制水流速度的效果，有利于油田正式开采工作地进行。另外，化学驱油技术具有一定的优势，可以提高地层物质的稳定性，以免出现降解现象。并且聚合物仪器本身的调剖效果,可以极大程度上提升油田的采收率。

（三）微生物采油技术的应用

微生物采油技术在提高油田采收率方面占据着非常重要的地位，其能够在提高油田的增产效果方面发挥非常重要的作用。微生物以及相应的代谢产物注入之后，油层原油原本的流动特性便会产生相应的改变，同时也会一定程度上扩大驱替剂所波及到的体积，最终达到微观驱油整体效率的提升。对于微生物采油技术来说，其应用并不需要投入过多的成本，同时也具备良好的效果，在当前阶段的油田开发中的应用也比较常见，可以在提高企业经济效益方面发挥非常重要的作用。相信后续该项技术一定也会得到进一步的发展，并且成为油田开采的重要趋势。原油自身的黏度会因为微生物的注入得到一定程度的提高，由于有机酸所产生的作用，能够实现对界面张力的有效控制。

（四）完善我国化学驱标准体系

中国化学驱油标准体系建设主要是在现有标准体系的基础上，结合实际技术创新，基本上适当引进了国外先进技术，以满足生产在标准数量和质量方面的需求。然而，在实施化学驱过程中，仍然存在一些问题，例如传统化学驱标准过多，一些标准的技术要求落后于实际需求，或者新技术相关标准供应不足。因此，通过对现有标准体系进行整合和优化，并根据生产需要进行调整，发现中国的化学驱标准体系较为系统、科学、先进。

（五）相互化学稳定避免化学反应

选择化学药剂时，必须考虑系统添加所有化学药剂间可能的化学反应，药剂的相对活性基团间应不发生化学反应或需要极高的反应势能。水作为良好的反应溶剂体系，水处理药剂的选择尤其需要考虑配伍性问题。如，氧化性杀菌剂与除氧剂严禁同系统使用；药剂呈酸性的阻垢剂，应避免在需要pH值调节的工艺中应用。在系统中，乳化型降粘剂与破乳剂的配伍性，将决定系统脱水指标能否实现。

（六）推进我国与其他国家化学驱标准互认

中国的化学洪水技术是世界领先的，相关标准比较完善。但是一方面受地质条件和采矿方法的限制，这与国外实施化学洪水大不相同。另一方面，它受到保护国际市场竞争和贸易的技术措施的影响。在相互承认需要政府部门和外交工作支持与合作的外国和资源国家之间的标准方面存在很多困难。同时，要积极与国际和外国标准进行比较，为相互认识标准打下良好的基础。

（七）功能基团相似发挥协同作用

协同作用分为药剂间的协同与分子内协同两类。分子内协同，是指药剂结构设计过程中，在确定主功能基团后，优化其他基团结构，以期实现对主功能基团的效果促进。药剂间的协同作用，则是不同功能的药剂，具有相似功能基团或符合药剂复配指导原则。如胺基型杀菌剂能够促进缓蚀剂性能的发挥、芳香类起始剂破乳剂可促进降凝剂效果的提高。

结束语

我国社会经济的发展中，油田企业油田采收率的提升是其中不可或缺的重要组成部分。无论是化学驱油技术、气驱技术，还是热力采油技术、微生物技术，都需要结合油田企业的生产需求，选择与油田具体情况相匹配的开采技术，并且还需要工作人员着重注意对旧井与新井的管理工作，这样才能够有效避免不必要的资源浪费，提高油田开采的效率和质量，为我国长期稳定的发展提供重要保障。

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