改性回注处理工艺在油田采出水的应用

摘 要：随着经济社会的不断发展，石油的需求量也在不断增加，在新技术的应用和支持下，我国的石油开采量和开采率与过去相比已经发生了较大的提升。但是随着开采的不断推进，我国大部分的油田开始进入到石油开采的中后期，采出的原油中含水率极高，相应的油田采出水量也在不断增加，在这种情况下，对油田采出水的处理成为人们当前油田开采和管理的重点。基于此，该文对改性回注处理工艺在油田采出水中的相关应用进行了分析和探究，以期为相关油田的采出水处理方式方法选择提供一定的参考。

关键词：改性回注处理工艺 油田 采出水 技术应用

中图分类号：TE357.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（a）-0118-02

当前随着原油使用量的不断增加，油田的开采已经进入到后期，目前我国大部分油田开采出来的原油含水量都比较大，根据相关检测，大部分油田的含水率已经达到了70%以上，有的甚至达到了90%，相应油田采出水量也在持续增加。对油田采出水的处理需要根据油田原油品质、回注应用标准进行确定。改进回注处理工艺是一种比较重要的采出水处理方法，在油田采出水回注处理方面具有较好的效果。

1 油田采出水的特点分析

不同的油田在原油特性、采油方法和地质客观条件方面等都是不同的，导致不同的油田采出水的水质是各不相同的，但是也存在着一定的共通性。在石油的开采过程中，除了含有石油类物质和常见的固体悬浮颗粒物之外，内部还会包含可溶性盐、重金属以及用来改变水质特性的其他相关化学添加剂，但是从总体上来说，油田采出水的特点主要集中表现在以下几个方面。首先，是油的含量比较高，一般情况下，油田采出水中油的含量大约为1 000 mg/L到2 000 mg/L，有的油田这个数字甚至能够达到5 000 mg/L。其次，油田采出水中含有大量难以降解的有几种，化学需氧量比较高。另外，含有大量的悬浮物也是油田采出水的重要特点之一，除此之外，矿化度高、大量微生物以及大量结垢离子的存在也是油田采出水的重要特点。

2 油田采出水的回注标准简述

不同的油层性质，油田回注水水质的标准要求也是不同的，但是不论是哪一个油田回注水水质标准，都应当满足以下几个方面的要求。首先，油田回注水的水质中悬浮杂质应当尽量的少，悬浮杂质含量大小和颗粒粒径的大小以不应当对油田注水井渗透端面和油层产生堵塞为宜。其次，油田回注水的水质不会出现因温度、压力等外部因素出现结垢、沉淀的现象。另外，回注水的水质不能对油田的注水设备产生腐蚀影响，其中含有的细菌繁殖不能产生新的悬浮杂质，更加不能对油田注水系统的正常运行产生不利影响。最后，油田采出水回注水的水质应当能够防止油层粘土膨胀。不论是何种性质的油田，不论采用何种采出水处理工艺，都应当保证回注水达到以上标准要求。

3 油田采出水改性回注处理工艺分析

3.1 改性回注处理工艺基本情况

改性回注处理工艺是近年来发展起来的一种新型的油田采出水回注水处理技术，能够对采出水的水质进行有效改善。这种处理技术是通过对采出水中的pH值和离子进行调整，运用絮凝沉降、金属钝化和抑制SRB、TGB等细菌控制腐蚀和结构，从而对回注水进行处理。目前，改性回注处理工艺已经在中原油田、胜利油田的采出水处理中得到了广泛的应用，并且取得了较好的效果。运用该种方法获得的回注水符合油田回注水水质标准要求，并且能够对水质腐蚀、结构等问题进行有效控制。

3.2 某油田采出水水质组成和特点分析

对某油田的采出水进行采样，通过相关的分析发现该油田的采出水的pH值是比较低的，而油的含量、悬浮在职和铁离子的含量、细菌的含量以及水质的矿化度都是比较高的，而且在溶解氧含量方面也是比较少的，其中含油量达到了120 mg/L。钙离子、镁离子等导致结垢的离子含量较高。从总体上来说，该油田采出水呈现出弱酸性，细菌含量、矿化度比较高，具有比较强的腐蚀性。

3.3 改性处理药剂的选择和应用

改性处理药剂选择是改性回注处理工艺的重要核心内容，根据上述油田采出水的特性，水质改性处理药剂主要有pH调节剂、氧化除铁剂以及絮凝剂的选择。其中，在pH调节剂的选择和应用方面，由于该油田中钙离子和镁离子的含量是比较高的，如果选用常用的碳酸钠或者是生石灰对油田采出水的pH值进行调节，会导致比较大的产泥量，并且生石灰的应用还会进一步水质中钙离子的含量，很容易会引起结构问题，因此，可以考虑用氢氧化钠来作为采出水的pH值调节剂，通过添加氢氧化钠将油田采出水的pH值分别调节到7.0、7.5、8.0和8.5，然后对各个pH值下的絮体沉降现象进行观察和分析，然后确定比较科学的pH值范围，根据上述油田采出水的性质，将采出水的pH值调节到7.5左右是比较适宜的，在这个pH值下，水体中的絮体沉降是比较小的，而且还能够保证pH对水质腐蚀速率的影响。

在氧化除铁剂的选择方面，首先是要对氧化除铁剂的种类进行选择，由于过氧化氢和次氯酸钠都能够被用来处理水质中的铁离子，但是具体的选择哪一种作为氧化除铁剂仍然需要进一步的探讨。在使用氢氧化钠将采出水的pH值调到7.5左右之后，分别在其中加入过氧化氢和次氯酸钠，然后搅拌、沉降、砂滤、观察、测定，发现在相同的条件下，虽然过氧化氢和次氯酸钠处理后的采出水滤液搜狐澄清透亮的，但是在氧化铁的处理效果方面，过氧化氢能够达到100%，而次氯酸钠的处理效果并不理想，因此选用过氧化氢作为氧化铁的处理剂。其次，在过氧化氢的投入量方面，在水中投入不同量的过氧化氢，得到的结果如下图所示。

通过上表可知，过氧化氢的投入量保持在0.6%左右是比较适宜的，在这个投入量下，氧化铁会被不断的转化，滤液浊度降到最低，并且除铁率能够达到100%。

在絮凝剂的选择方面，主要包括无机絮凝剂和有机絮凝剂的选择两个方面。首先，在无机絮凝剂的选择方面，常用的无机絮凝剂主要有PAC、XN-90以及PFS，在实际应用过程中要要根据油田采出水的性质进行选择。在该油田的水质条件下，PFS的使用会造成铁离子大量残留，因此建议选择XN-90或者是PAC作为无机絮凝剂。其次，在有机絮凝剂选择方面，PAM的应用能够获得比较好的处理结果，在水中加入2.5 mg/L的PAM能够使得油田采出水的上清液清亮，滤液的浊度降低，并且絮凝沉降过程中的絮体颗粒比较大、沉降速度比较快，因此在进行有机絮凝沉降的r候，选用PAM，并且投入量要控制在2.0 mg/L到3.0 mg/L之间，如果投入量过度，絮体的沉降速度会降低，并且药剂的成本会增加，影响到采出水处理的经济效益。

4 结语

油田采出水处理是目前油田开采的重要内容之一，需要根据油田采出水的实际特点，结合油田本身的性质，做好相关的采出水回注处理。改性回注处理工艺是一种新型的处理工艺，在油田采出水回注处理的应用能够取得较好的效果。

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