杜 丹，吳 迪，陳忠喜，吳 迪，馮曉敏

(1.中國石油 大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163712;

2.中國石油 大慶油田鉆井工程技術(shù)研究院，黑龍江 大慶 163712)

三元復(fù)合驅(qū)采出水中懸浮固體的控制方法

杜 丹1，吳 迪2，陳忠喜1，吳 迪1，馮曉敏1

(1.中國石油 大慶油田工程有限公司，黑龍江 大慶 163712;

2.中國石油 大慶油田鉆井工程技術(shù)研究院，黑龍江 大慶 163712)

采用向三元復(fù)合驅(qū)采出水中加入水質(zhì)穩(wěn)定劑的方法有效降低采出水中懸浮固體的質(zhì)量濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，將100 g采出水依次經(jīng)濾紙和孔徑為0.45 μm的醋酸纖維素膜過濾后，加入1.0 g WSBL－3型水質(zhì)穩(wěn)定劑，混合均勻后置于80℃的水浴中靜置4 h，取出后再置于40℃的水浴中靜置5 min，由此可將采出水中的懸浮固體質(zhì)量濃度由107 mg/L降至2 mg/L。

三元復(fù)合驅(qū);采出水;懸浮固體;水質(zhì)穩(wěn)定劑

中國石油大慶油田(簡(jiǎn)稱大慶油田)經(jīng)歷了注水驅(qū)油［1－2］后進(jìn)入了三次采油階段，聚合物驅(qū)油取得了良好的驅(qū)油效果。針對(duì)聚合物驅(qū)油采出水已經(jīng)有了一套完善的處理工藝［3］。為了進(jìn)一步提高驅(qū)油效果，大慶油田開展了大規(guī)模的三元復(fù)合驅(qū)油工業(yè)性試驗(yàn)，并取得了比注水驅(qū)油采收率提高20%以上的良好效果，三元復(fù)合驅(qū)油具有廣闊的應(yīng)用前景［4－7］。但同時(shí)，由于三元物質(zhì)(堿、表面活性劑、聚合物)的注入，三元復(fù)合驅(qū)采出水(簡(jiǎn)稱采出水)性質(zhì)變得較為復(fù)雜［8－9］。采出水中懸浮固體含量大幅增加，并且懸浮固體沉降性能變差，去除困難，處理后采出水難以達(dá)到回注控制指標(biāo)。目前，尋找適用于三元復(fù)合驅(qū)采出水的成熟、完善的處理工藝正處于摸索階段。

本工作研究了采出水中懸浮固體含量增加的原因及控制方法，對(duì)降低采出水的處理難度具有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料和儀器

實(shí)驗(yàn)用采出水取自大慶油田采油一廠北一斷東地區(qū)強(qiáng)堿體系三元復(fù)合驅(qū)試驗(yàn)區(qū)三元217試驗(yàn)站計(jì)量間進(jìn)液，采出水pH為8.93，水溫為35℃，采出水水質(zhì)見表1。

WSBL －1，WSBL －2，WSBL －3，WSBL －4 型水質(zhì)穩(wěn)定劑:自制，有效物質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%。

表1 采出水水質(zhì) ρ，mg/L

Agilent 7700x型電感耦合等離子質(zhì)譜(ICPMS)儀:美國安捷倫科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 靜置沉降

將140 mL采出水置于40℃烘箱中沉降一定時(shí)間后測(cè)定采出水中懸浮固體質(zhì)量濃度。

1.2.2 膜濾

采用孔徑為0.45 μm的醋酸纖維素膜對(duì)采出水進(jìn)行過濾，將膜濾液置于40℃的烘箱中靜置一定時(shí)間后測(cè)定膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度。

1.2.3 溫度對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響

將經(jīng)孔經(jīng)為0.45 μm的醋酸纖維素膜過濾后的膜濾液于不同水溫的水浴中靜置4 h，取出后置于40℃的水浴中靜置5 min，測(cè)定膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度。

1.2.4 水質(zhì)穩(wěn)定劑的加入

向100 g依次經(jīng)濾紙和孔經(jīng)為0.45 μm的醋酸纖維素膜過濾后的膜濾液中加入一定量的水質(zhì)穩(wěn)定劑，將反應(yīng)液置于80℃的水浴中靜置4 h，取出后置于40℃的水浴中靜置5 min，測(cè)定膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度。

1.3 分析方法

采用ICP－MS儀測(cè)定廢水中各元素質(zhì)量濃度;按照SY/T5329—94《碎屑巖油層注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》［10］測(cè)定懸浮固體質(zhì)量濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 靜置沉降時(shí)間對(duì)采出水中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響

靜置沉降時(shí)間對(duì)采出水中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響見表2。

表2 靜置沉降時(shí)間對(duì)采出水中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響

由表2可見:靜置沉降時(shí)間對(duì)采出水中懸浮固體的去除無明顯效果;經(jīng)24 h靜置沉降后采出水中的懸浮固體質(zhì)量濃度僅從107 mg/L降至101 mg/L;靜置沉降過程中懸浮固體質(zhì)量濃度還出現(xiàn)了上下波動(dòng)的情況。推測(cè)在靜置沉降過程中還有新的懸浮固體生成。

2.2 膜濾后沉降時(shí)間對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響

膜濾后降解時(shí)間對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響見表3。由表3可見:膜濾處理可去除采出水中的懸浮固體;但靜置后仍有大量新的懸浮固體生成。

表3 膜濾后沉降時(shí)間對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響

2.3 水浴溫度對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響

水浴溫度對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響見圖1。由圖1可見:隨水浴溫度的升高，膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度逐漸增加;當(dāng)水浴溫度由40℃增至80℃時(shí)，膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度由64 mg/L增至78 mg/L。這是由于膜濾液為堿性，且處于過飽和狀態(tài)，隨著水浴溫度的不斷升高，CO23－，HCO3－與Ca2+，Mg2+，Ba2+反應(yīng)生成的碳酸鹽不斷析出，因此析出懸浮固體的量在不斷增加。

圖1 水浴溫度對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響

2.4 水質(zhì)穩(wěn)定劑對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響

通過實(shí)驗(yàn)可以觀察到:當(dāng)加入WSBL－1型水質(zhì)穩(wěn)定劑時(shí)，水樣渾濁，瓶底有乳白色細(xì)微顆粒沉淀;當(dāng)WSBL－2型水質(zhì)穩(wěn)定劑加入量達(dá)2.0 g時(shí)，水樣透明，瓶底無沉淀;當(dāng)WSBL－3和WSBL－4型水質(zhì)穩(wěn)定劑加入量為1.0 g時(shí)，水樣即可保持清澈，瓶底無沉淀。

水質(zhì)穩(wěn)定劑加入量對(duì)膜濾液中懸浮固體質(zhì)量濃度的影響見圖2。由圖2可見，隨水質(zhì)穩(wěn)定劑的增加，懸浮固體質(zhì)量濃度逐漸減小;當(dāng)WSBL－1型水質(zhì)穩(wěn)定劑加入量為2.0 g時(shí)，懸浮固體質(zhì)量濃度為43 mg/L;當(dāng)WSBL－3型水質(zhì)穩(wěn)定劑加入量為1.0 g時(shí)，懸浮固體質(zhì)量濃度僅為2 mg/L。這說明水質(zhì)穩(wěn)定劑對(duì)于降低經(jīng)過膜濾預(yù)處理的采出水中懸浮固體的質(zhì)量濃度具有一定的作用，尤其以使用WSBL－3型水質(zhì)穩(wěn)定劑的效果最佳。

3 結(jié)論

a)通過簡(jiǎn)單靜置沉降和膜濾的方法降低采出水中懸浮固體的質(zhì)量濃度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法的去除效果較差。這主要是因?yàn)樵诔两颠^程中還會(huì)有新的懸浮固體生成。

b)將100 g采出水依次經(jīng)濾紙和孔徑為0.45 μm的醋酸纖維素膜過濾后，加入1.0 g WSBL－3型水質(zhì)穩(wěn)定劑，混合均勻后置于80℃的水浴中靜置4 h，取出后再置于40℃的水浴中靜置5 min，由此可將采出水中的懸浮固體質(zhì)量濃度由107 mg/L降至2 mg/L。

［1］ 劉正，孫杰，龔小芝，等.采油廢水的深度處理回用［J］.化工環(huán)保，2010，30(4):323 －326.

［2］ 梁生康，王修林，汪衛(wèi)東.高效石油降解菌的篩選及其在油田廢水深度處理中的應(yīng)用［J］.化工環(huán)保，2004，24(1):41－45.

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［10］ 油氣田開發(fā)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).SY/T 5329－94碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法［S］.北京:石油工業(yè)出版社，1996.

Control of Suspended Solid in ASP Flooding Produced Water

Du Dan1，Wu Di2，Chen Zhongxi1，Wu Di1，F(xiàn)eng Xiaomin1

(1.Daqing Oilfield Engineering Co.Ltd.，CNPC，Daqing Heilongjiang 163712，China;
2.Drilling Engineering Technology Research Institute of Daqing Oilfield，CNPC，Daqing Heilongjiang 163712，China)

The mass concentration of suspended solid in the ASP flooding produced water was effectively reduced by adding water stabilizer.The experimental results show that When 100 g of the produced water is filtered by filter paper and 0.45 μm(bore diameter)cellulose acetate membrane in turn，mixed with 1.0 g WSBL-3 water stabilizer，settled in water bath at 80 ℃ for 4 h and then at 40℃ for 5 min，the mass concentration of suspended solid in the produced water is reduced from 107 mg/L to 2 mg/L.

alkaline-surfactant-polymer(ASP)flooding technology;produced water;suspended solid;water stabilizer

TQ085

A

1006－1878(2011)04－0346－03

2011－01－29;

2011－04－03。

杜丹(1983—)，女，黑龍江省齊齊哈爾市人，碩士，助理工程師，主要研究方向?yàn)橛吞锼幚砑夹g(shù)。電話0459 －5902520，電郵 dudan@petrochina.com.cn。

(編輯 王 馨)