改性回注處理工藝在油田采出水的應用

崔克

摘 要：隨著經濟社會的不斷發展，石油的需求量也在不斷增加，在新技術的應用和支持下，我國的石油開采量和開采率與過去相比已經發生了較大的提升。但是隨著開采的不斷推進，我國大部分的油田開始進入到石油開采的中后期，采出的原油中含水率極高，相應的油田采出水量也在不斷增加，在這種情況下，對油田采出水的處理成為人們當前油田開采和管理的重點。基于此，該文對改性回注處理工藝在油田采出水中的相關應用進行了分析和探究，以期為相關油田的采出水處理方式方法選擇提供一定的參考。

關鍵詞：改性回注處理工藝 油田 采出水 技術應用

中圖分類號：TE357.6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（a）-0118-02

當前隨著原油使用量的不斷增加，油田的開采已經進入到后期，目前我國大部分油田開采出來的原油含水量都比較大，根據相關檢測，大部分油田的含水率已經達到了70%以上，有的甚至達到了90%，相應油田采出水量也在持續增加。對油田采出水的處理需要根據油田原油品質、回注應用標準進行確定。改進回注處理工藝是一種比較重要的采出水處理方法，在油田采出水回注處理方面具有較好的效果。

1 油田采出水的特點分析

不同的油田在原油特性、采油方法和地質客觀條件方面等都是不同的，導致不同的油田采出水的水質是各不相同的，但是也存在著一定的共通性。在石油的開采過程中，除了含有石油類物質和常見的固體懸浮顆粒物之外，內部還會包含可溶性鹽、重金屬以及用來改變水質特性的其他相關化學添加劑，但是從總體上來說，油田采出水的特點主要集中表現在以下幾個方面。首先，是油的含量比較高，一般情況下，油田采出水中油的含量大約為1 000 mg/L到2 000 mg/L，有的油田這個數字甚至能夠達到5 000 mg/L。其次，油田采出水中含有大量難以降解的有幾種，化學需氧量比較高。另外，含有大量的懸浮物也是油田采出水的重要特點之一，除此之外，礦化度高、大量微生物以及大量結垢離子的存在也是油田采出水的重要特點。

2 油田采出水的回注標準簡述

不同的油層性質，油田回注水水質的標準要求也是不同的，但是不論是哪一個油田回注水水質標準，都應當滿足以下幾個方面的要求。首先，油田回注水的水質中懸浮雜質應當盡量的少，懸浮雜質含量大小和顆粒粒徑的大小以不應當對油田注水井滲透端面和油層產生堵塞為宜。其次，油田回注水的水質不會出現因溫度、壓力等外部因素出現結垢、沉淀的現象。另外，回注水的水質不能對油田的注水設備產生腐蝕影響，其中含有的細菌繁殖不能產生新的懸浮雜質，更加不能對油田注水系統的正常運行產生不利影響。最后，油田采出水回注水的水質應當能夠防止油層粘土膨脹。不論是何種性質的油田，不論采用何種采出水處理工藝，都應當保證回注水達到以上標準要求。

3 油田采出水改性回注處理工藝分析

3.1 改性回注處理工藝基本情況

改性回注處理工藝是近年來發展起來的一種新型的油田采出水回注水處理技術，能夠對采出水的水質進行有效改善。這種處理技術是通過對采出水中的pH值和離子進行調整，運用絮凝沉降、金屬鈍化和抑制SRB、TGB等細菌控制腐蝕和結構，從而對回注水進行處理。目前，改性回注處理工藝已經在中原油田、勝利油田的采出水處理中得到了廣泛的應用，并且取得了較好的效果。運用該種方法獲得的回注水符合油田回注水水質標準要求，并且能夠對水質腐蝕、結構等問題進行有效控制。

3.2 某油田采出水水質組成和特點分析

對某油田的采出水進行采樣，通過相關的分析發現該油田的采出水的pH值是比較低的，而油的含量、懸浮在職和鐵離子的含量、細菌的含量以及水質的礦化度都是比較高的，而且在溶解氧含量方面也是比較少的，其中含油量達到了120 mg/L。鈣離子、鎂離子等導致結垢的離子含量較高。從總體上來說，該油田采出水呈現出弱酸性，細菌含量、礦化度比較高，具有比較強的腐蝕性。

3.3 改性處理藥劑的選擇和應用

改性處理藥劑選擇是改性回注處理工藝的重要核心內容，根據上述油田采出水的特性，水質改性處理藥劑主要有pH調節劑、氧化除鐵劑以及絮凝劑的選擇。其中，在pH調節劑的選擇和應用方面，由于該油田中鈣離子和鎂離子的含量是比較高的，如果選用常用的碳酸鈉或者是生石灰對油田采出水的pH值進行調節，會導致比較大的產泥量，并且生石灰的應用還會進一步水質中鈣離子的含量，很容易會引起結構問題，因此，可以考慮用氫氧化鈉來作為采出水的pH值調節劑，通過添加氫氧化鈉將油田采出水的pH值分別調節到7.0、7.5、8.0和8.5，然后對各個pH值下的絮體沉降現象進行觀察和分析，然后確定比較科學的pH值范圍，根據上述油田采出水的性質，將采出水的pH值調節到7.5左右是比較適宜的，在這個pH值下，水體中的絮體沉降是比較小的，而且還能夠保證pH對水質腐蝕速率的影響。

在氧化除鐵劑的選擇方面，首先是要對氧化除鐵劑的種類進行選擇，由于過氧化氫和次氯酸鈉都能夠被用來處理水質中的鐵離子，但是具體的選擇哪一種作為氧化除鐵劑仍然需要進一步的探討。在使用氫氧化鈉將采出水的pH值調到7.5左右之后，分別在其中加入過氧化氫和次氯酸鈉，然后攪拌、沉降、砂濾、觀察、測定，發現在相同的條件下，雖然過氧化氫和次氯酸鈉處理后的采出水濾液搜狐澄清透亮的，但是在氧化鐵的處理效果方面，過氧化氫能夠達到100%，而次氯酸鈉的處理效果并不理想，因此選用過氧化氫作為氧化鐵的處理劑。其次，在過氧化氫的投入量方面，在水中投入不同量的過氧化氫，得到的結果如下圖所示。

通過上表可知，過氧化氫的投入量保持在0.6%左右是比較適宜的，在這個投入量下，氧化鐵會被不斷的轉化，濾液濁度降到最低，并且除鐵率能夠達到100%。

在絮凝劑的選擇方面，主要包括無機絮凝劑和有機絮凝劑的選擇兩個方面。首先，在無機絮凝劑的選擇方面，常用的無機絮凝劑主要有PAC、XN-90以及PFS，在實際應用過程中要要根據油田采出水的性質進行選擇。在該油田的水質條件下，PFS的使用會造成鐵離子大量殘留，因此建議選擇XN-90或者是PAC作為無機絮凝劑。其次，在有機絮凝劑選擇方面，PAM的應用能夠獲得比較好的處理結果，在水中加入2.5 mg/L的PAM能夠使得油田采出水的上清液清亮，濾液的濁度降低，并且絮凝沉降過程中的絮體顆粒比較大、沉降速度比較快，因此在進行有機絮凝沉降的時候，選用PAM，并且投入量要控制在2.0 mg/L到3.0 mg/L之間，如果投入量過度，絮體的沉降速度會降低，并且藥劑的成本會增加，影響到采出水處理的經濟效益。

4 結語

油田采出水處理是目前油田開采的重要內容之一，需要根據油田采出水的實際特點，結合油田本身的性質，做好相關的采出水回注處理。改性回注處理工藝是一種新型的處理工藝，在油田采出水回注處理的應用能夠取得較好的效果。

參考文獻

[1] 張煜，曹瑛，胡志杰.油田采出水新型處理工藝技術應用及評價[J].石油化工應用，2010（7）：70-72，76.

[2] 黃戰衛，畢凱，包軍，等.油田采出水的改性回注處理工藝研究[J].西安石油大學學報：自然科學版，2010（6）：38-41，110-111.

[3] 梁文義.大慶油田采出水回注處理工藝技術的創新及應用[J].水處理技術，2010（6）：62-65.

[4] 楊萍萍，梅俊，王乙福，等.新疆油田采出水處理穩定達標回注技術的研究與應用[J].中國給水排水，2014（10）：24-27.