[发明专利]利用氧化法对配聚水的处理方法

说明书

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。