油田三次采油污水處理技術(shù)及回注問題研究.pdf

1、近年來，隨著聚合物驅(qū)油等三次采油新技術(shù)在大慶油田的推廣應(yīng)用，油田采出污水性質(zhì)發(fā)生較大變化，粘度增加、乳化程度增強(qiáng)、懸浮顆粒變細(xì)，處理水質(zhì)變差，影響了油田的開發(fā)效果。而且，隨著我國石油需求量的逐年增加，為保證國家石油戰(zhàn)略安全，更多的“三低”油藏(低產(chǎn)量、低滲透、低豐度)被開發(fā)動用，對注水水質(zhì)又提出了更高的要求。適應(yīng)油田開發(fā)形勢，研究新型高效油田三次采油污水凈化回用技術(shù)，改善注水水質(zhì)，已成為一個緊迫的課題。本文從除油、過濾、精細(xì)過濾三個工藝

2、環(huán)節(jié)入手，在理論及應(yīng)用方面開展了研究工作。 在高效除油技術(shù)方面，開展了氣攜液-液旋流分離機(jī)理及應(yīng)用實驗研究。首先，對氣攜旋流場中分散相粒子的受力及運動進(jìn)行了理論分析，證明了氣泡與油滴形成的聚合體，更易于向軸心運動；其次，應(yīng)用CFD方法，研究了油-氣-水三相流場的速度分布、壓力分布、湍動能及其耗散率分布特性，對不同注氣方式的流場特性及分離效果進(jìn)行了數(shù)值模擬；第三，開展了氣攜液-液旋流分離特性室內(nèi)研究，優(yōu)化了旋流器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，對

3、四種注氣方式的分離效率進(jìn)行了對比，確定了合理的注氣方式和操作參數(shù)；最后，在油田現(xiàn)場開展了處理聚驅(qū)采出污水工藝試驗，確定了工藝運行參數(shù)，評價了處理效果。研究結(jié)果表明，氣攜式液-液水力旋流器可以發(fā)揮旋流與氣浮的協(xié)同效應(yīng)，與傳統(tǒng)的兩級沉降除油工藝相比，除油效率高，停留時間短，具有較好的推廣應(yīng)用前景。 在過濾技術(shù)方面，針對親油性濾料存在的再生性差、易污染等問題，開展了親水性纖維球過濾三元復(fù)合驅(qū)采出污水研究。首先，應(yīng)用表面改性方法，將疏水

4、性纖維球改性為親水性纖維球，并在室內(nèi)對其表面特性進(jìn)行了測定；然后，設(shè)計了親水性纖維球過濾罐，開展了現(xiàn)場試驗研究，確定了工藝參數(shù)。與常規(guī)過濾罐相比，親水性纖維球過濾罐具有濾料再生性好、高效率、高負(fù)荷的優(yōu)點。 在精細(xì)過濾技術(shù)方面，開展了聚驅(qū)采出水超濾膜深度處理技術(shù)研究。采用PVDF管式超濾膜進(jìn)行了試驗，對操作壓差、膜面流速、濃縮倍數(shù)、清沈周期等操作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，預(yù)測了膜的使用壽命。通過對超濾膜表面污染物的檢測分析，闡明了超濾膜的污

5、染機(jī)理。實驗表明，超濾膜處理聚驅(qū)二次過濾后污水，出水水質(zhì)穩(wěn)定，基本達(dá)到“511”水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在聚驅(qū)采出污水深度處理領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。 此外，還開展了巖心驅(qū)替實驗。結(jié)果表明，普通聚驅(qū)采出污水，由于聚合物濃度高，會對特低滲透層造成較強(qiáng)傷害。因此，為了保護(hù)油層、降低注入壓力、改善開發(fā)效果，應(yīng)嚴(yán)格控制特低滲透層注入水中的聚合物含量。 本文在油田三次采油污水處理技術(shù)方面，進(jìn)行了系統(tǒng)地研究與探索，對改善油田注水水質(zhì)，提高開發(fā)效果，