聚合物對二元驅污水懸浮物處理的影響研究

喬 明

（中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010）

1 前言

遼河油田注水開發儲量進入開采中后期，常規水驅開發已近“暮年”，瀕臨廢棄，標定采收率只有34.9%。為保證遼河油田千萬噸穩產，遼河油田開展了二元驅技術攻關。目前，遼河油田錦16塊二元驅工業化試驗日產油較轉驅前提高了5倍，達到350噸，增油降水勢頭持續向好，在國內首次實現了二元驅體系在“雙高油田”的應用。錦16塊二元驅工業化試驗是遼河油田繼蒸汽驅、SAGD重大開發試驗之后，又一個獲得階段性成功的重大項目。錦16塊二元驅工業化試驗獲得成功，探索出了“雙高期”注水油田大幅度提高采收率新途徑。二元驅工藝在遼河油田“雙高油田”成功應用，將使3億噸稀油老區儲量得到新一輪有效開發，意義重大。遼河油田二元驅作為三次采油前沿技術，成為常規水驅油藏延長壽命的上佳選擇，是油田今后提高采收率技術發展方向。為遼河油田實現稀油上產、千萬噸持續穩產提供了強力技術支撐。

2 二元驅污水特性及去向

2.1 二元驅污水相對常規水驅污水具有的特殊性

（1）二元驅污水中含有聚合物和表面活性劑；

（2）二元驅污水中含有的聚合物使使二元驅污水改性，黏度增加，壓縮水中懸浮物和膠體的雙電層結構，同時和二元驅污水中懸浮物和膠體結合，表面產生一層穩定的水殼，由于壓縮雙電層和水殼的產生，使懸浮物和膠體趨于穩定，難以去除；

（3）二元驅污水中含有的表面活性劑產生超低界面張力，導致原油在污水中嚴重乳化，油滴直徑相對水驅污水更小，去除難度加大；

2.2 二元驅污水去向

（1）邊底水保壓：由于二元驅污水處理難度大，很難滿足開發注水水質標準，目前錦16塊先導試驗多余二元驅污水進行邊底水保壓注水；

（2）開發注水：由于二元驅污水中含有聚合物和表面活性劑，處理后進行注水開發，存在二元驅污水開發區塊采出液含聚合物和表面活性劑的風險，進而導致現有常規脫水系統、污水處理系統紊亂；

（3）回用二元驅配注系統：由于二元驅污水目前還沒有成熟技術處理到配注水質指標要求，因此無法回用，目前采用清水和常規水驅污水進行配注。

表1 聚合物含量對常規污水處理結果的影響試驗結果一（18000m3/d）

表2 聚合物含量對常規污水處理結果的影響試驗結果一（14000m3/d）

3 二元驅開發階段及二元驅污水聚合物含量預測

由于二元驅污水進行邊底水保壓注水能耗高、浪費水資源，同時無法回用二元驅配注系統，因此開展了二元驅污水注水開發試驗，確定聚合物對二元驅污水懸浮物處理的影響并找出解決方案。

3.1 二元驅配注開發階段

（1）前置段塞注聚合物： 2000mg/L，注入周期為3.2個月；

（2）主段塞二元復合體系：聚合物1600mg/L，表活計0.25%，注入周期為28個月；

（3）副段塞二元復合體系：聚合物1600mg/L，表活計0.15%，注入周期為16個月；

（4）保護段塞注聚合物：1400mg/L，注入周期為8個月。

3.2 二元驅污水聚合物含量預測

二元驅污水聚合物濃度200mg/L。采用二元驅污水進行開發注水，上返采出液含聚合物濃度＜50mg/L，為了考查采用二元驅污水進行開發注水后聚合物對常規污水處理的影響，暫時按二元驅開發注水采出污水中聚合物最高濃度為50mg/L進行常規污水處理試驗研究。

4 二元驅污水開發注水對常規懸浮物處理的影響研究

4.1 污水處理量

歡三聯常規污水處理站的設計規模為20000m3/d。未來實際污水處理總量14000m3/d～18000m3/d，錦16塊二元驅污水2000m3/d。

4.2 模擬二元驅污水懸浮物常規處理試驗

（1）聚合物含量對污水處理影響室內試驗一（歡三聯總處理量18000m3/d時）

為了考查聚合物對歡三聯常規污水處理的影響，進行不同聚合物含量對處理結果的影響試驗。錦16塊污水量按2000m3/d計，歡三聯總處理量按18000m3/d計，二元驅污水聚合物含量為10mg/L、30mg/L、50mg/L，將錦16塊二元驅污水與歡三聯污水按照比例混合（2000：16000）。配制成幾種不同聚合物含量的模擬污水樣，模擬污水中聚合物含量分別為1.11mg/L，3.33mg/L，5.56mg/L。歡三聯總處理水量為18000m3/L時，聚合物含量對污水處理結果的影響試驗見表1。

（2）聚合物含量對污水處理影響室內試驗二（歡三聯總處理量14000m3/d時）

為了考查聚合物對歡三聯常規污水處理的影響，進行不同聚合物含量對處理結果的影響試驗。錦16塊污水量按2000m3/d計，歡三聯總處理量按14000m3/d計，二元驅污水聚合物含量為10mg/L、30mg/L、50mg/L，將錦16塊二元驅污水與歡三聯污水按照比例混合（2000：12000）。配制成幾種不同聚合物含量的模擬污水樣，模擬污水中聚合物含量分別為1.42mg/L，4.29mg/L，7.14mg/L。歡三聯總處理水量為14000m3/L時，聚合物含量對污水處理結果的影響試驗見表2。

從表1和表2中可以看出，聚合物的含量對污水中懸浮含量處理影響較大，當錦16塊污水中聚合物含量為50mg/L，歡三聯污水處理量18000m3/d時，相當于歡三聯污水中聚合物含量為5.56mg/L，此時絮凝劑加入量為200mg/L，助凝劑加入量為80mg/L，處理溫度40℃，處理后污水能滿足懸浮物含量低于10mg/L的生產要求。歡三聯污水處理量14000m3/d時，相當于歡三聯污水中聚合物含量為7.14mg/L，此時絮凝劑加入量為250mg/L，助凝劑加入量為100mg/L，處理溫度40℃，處理后污水能滿足懸浮物含量低于10mg/L的生產要求。

5 結論

（1）二元驅采出液中的聚合物含量對歡三聯常規污水處理有較大影響；

（2）為保證含聚合物的污水通過常規處理能夠滿足生產要求，需要加大藥劑投入量，當污水中聚合物含量達到7mg/L時，為保證懸浮物的去除效率，絮凝劑投加量需要提高6倍以上，助凝劑投加量需要提高4倍以上。

（3）含聚合物污水處理成本將提高5倍以上。

[1]何江川，廖廣志，王正茂.油田開發戰略與接替技術[J].石油學報，2012，33（3）：519～525.

[2]楊兆麟，孫曉明，毛翠玲，等.錦16塊二元驅工業化試驗工程設計[J].油氣田地面工程，2013，32（1）：52～54.