專利名稱：油田三次采油配制聚合物溶液用污水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種提高油田采收率技術(shù)，特別是涉及一種利用油田產(chǎn)出污水替代清水配制聚合物的油田三次采油配制聚合物溶液用污水的處理方法。
背景技術(shù)：
我國絕大部分油藏屬陸相沉積，儲層非均質(zhì)嚴(yán)重，注水開發(fā)后，由于注入水的指進嚴(yán)重，水驅(qū)波及效率低，開發(fā)效果差。根據(jù)原中國石油天然氣總公司開發(fā)局組織的對陸上已注水開發(fā)油田采收率標(biāo)定的結(jié)果來看，采收率只有35％。在目前我國后備資源十分緊缺的形勢下，如何盡可能的采出剩余在地下的近三分之二的資源是擺在中國石油面前的一個帶有戰(zhàn)略性的課題。自“七五”以來，經(jīng)過十幾年的攻關(guān)研究，在我國形成了以清水聚合物驅(qū)為主導(dǎo)的提高采收率技術(shù)，聚合物驅(qū)區(qū)塊年產(chǎn)油量達到1000多萬噸，較水驅(qū)提高采收率8％以上，取得了明顯的效果。而我國多數(shù)油田由于淡水資源嚴(yán)重短缺，繼續(xù)應(yīng)用已經(jīng)成熟的清水聚合物驅(qū)技術(shù)提高油田采收率受到限制，油井產(chǎn)出的污水處理和排放也存在很大問題，而采用污水替代清水配制聚合物溶液所帶來的一個最嚴(yán)重的問題就是污水中各種復(fù)雜的化學(xué)組分對聚合物的降解，最主要的是污水中含有活性物質(zhì)二價鐵離子(Fe2+)導(dǎo)致聚合物溶液粘度大幅度下降。簡單的污水瀑氧方法可以將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，暫時緩解Fe2+對聚合物的降解，但地下油藏是一個高溫高壓的的還原環(huán)境，污水中的二價鐵離子氧化后，以三價鐵形式仍然留在污水中，注入到地下油藏中，在還原環(huán)境下又被還原成二價鐵離子，在油層中二次對聚合物產(chǎn)生降解(降低聚合物溶液的粘度)，所以，油田產(chǎn)出污水嚴(yán)重制約了聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)的應(yīng)用。
目前油田產(chǎn)出污水中的活性物質(zhì)含量為二價鐵含量一般為1-5mg/l；硫化氫含量為1-2mg/l和溶解氧含量為0。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種為提高油田采收率利用油田產(chǎn)出污水替代清水配制聚合物的油田三次采油配制聚合物溶液用污水的處理方法。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案主要包括以下步驟在常溫常壓條件下第一步，將油田產(chǎn)出的新鮮污水通過瀑氧池瀑氧，二價鐵離子通過氧化轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r鐵離子，同時污水中含有的硫化氫(H2S)被空氣置換帶走；第二步，充氣瀑氧的污水再通過錳砂過濾罐過濾裝置，除去三價鐵離子(三價鐵離子以氫氧化鐵形式被過濾掉)；第三步，過濾后的污水再通過除氧裝置除氧處理。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是采用該工藝處理的污水，直接配制新型聚合物溶液，可得到較高的粘度新鮮污水配制處理后污水配制聚合物濃度1500mg/l10～15mPa.s 50～70mPa.s采用處理后污水配制聚合物溶液注入到地層中的溶液粘度，比用清水配制聚合物溶液在地層中的粘度高，原因是用處理后污水配制的聚合物溶液在地下油層中不在發(fā)生二次降解，而清水配制的聚合物溶液在地層中與污水接觸后又發(fā)生二次降解，造成粘度大幅度降低。所以，用處理后污水配制聚合物驅(qū)提高采收率的幅度比清水聚合物驅(qū)高3-5個百分點，室內(nèi)實驗提高采收率達到17％以上。
以大港港東油田試驗區(qū)為例，在此區(qū)塊開展了處理后污水配制聚合物驅(qū)單井試注現(xiàn)場試驗。對港東注聚站原有工藝流程進行了優(yōu)化改造。確定了瀑氧的技術(shù)路線。通過瀑氧可使聚合物溶液的粘度增加3倍以上。篩選的新型聚合物與港東新鮮污水的配伍性好，用瀑氧工藝處理后的污水直接配制1000mg/L聚合物溶液，井口粘度已超過方案設(shè)計值，達到50mPa.以上。從2002年3月28日進行港東處理后污水配制聚合物單井試注試驗以來，注聚井8-25-2的油壓上升8.0MPa，受益油井含水下降近10％。截至2004年6月底，井組累計增油5000多噸。應(yīng)用本發(fā)明不但可以提高采收率，而且可以合理利用油田產(chǎn)出污水，避免因污水而帶來的環(huán)保問題，也節(jié)約了污水處理費用，同時也解決了目前我國多數(shù)油田淡水資源嚴(yán)重短缺的問題。
解決污水配制聚合物問題、確保聚合物在處理后污水中的粘度及穩(wěn)定性，是一項關(guān)系到提高我國油田開發(fā)水平、穩(wěn)定東部油田、確保可持續(xù)發(fā)展的重要課題，具有十分重要的現(xiàn)實意義和長遠戰(zhàn)略意義。中國有8億噸的地質(zhì)儲量適合于開展聚合物驅(qū)或與聚合物體系有關(guān)的驅(qū)油方法，因此，該項技術(shù)的成功，具有非常廣闊的推廣前景。
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，詳細(xì)說明如下在常溫常壓條件下，第一步；新鮮污水通過一個40m3催化氧化罐，即使用空氣壓縮機通過罐底向污水中大量充空氣，使污水中的二價鐵離子氧化成三價鐵離子，同時污水中的其它活性物質(zhì)也被氧化失活；污水中的硫化氫溶解氣被空氣帶走。鼓氣量對于40m3的催化氧化罐，其空氣充入量為1m3/分鐘。
第二步充氣瀑氧的污水通過過濾裝置除去三價鐵離子或其它有害的二價金屬離子(鈣離子Ca2+或鎂離子Mg2+)，污水中三價鐵離子以氫氧化鐵(Fe(OH)3)形式通過催化氧化罐中的錳砂被過濾掉。所謂催化氧化罐是在過濾罐或充氣罐底鋪一層20-50公分厚的錳砂，以加速氧化反應(yīng)。
第三步過濾后的污水再通過由氮氣發(fā)生器和輔助裝置組成的除氧裝置處理。
主要是由催化氧化池、空氣壓縮機、催化過濾罐和除氧裝置四部分組成的“污水瀑氣除鐵失活裝置”按上述三個步驟處理。
使用通過以上三個步驟處理后的污水，在污水配制聚合物驅(qū)油方法中，可直接配制新型聚合物TS-65型抗鹽聚合物；還可以應(yīng)用于配制其它型號的抗鹽聚合物，如抗鹽聚合物KYPAM-2和締合聚合物AP-P4等。
整個工藝過程的原理是，第一步是先將二價鐵氧化為三價鐵同時形成氫氧化鐵(Fe(OH)3)，有少量的Fe(OH)3已經(jīng)被過濾掉。第二步，經(jīng)第一步氧化處理的污水進入到第二道裝置，催化過濾裝置，含有Fe(OH)3物質(zhì)的污水進入錳砂過濾罐進行過濾，變?yōu)闊o鐵含氧的污水；第三步除氧，經(jīng)過氧化處理的污水含有一定量的溶解氧，檢測含量在2mg/l以上，采用除氧裝置進行除氧。輔助裝置將氮氣引入到污水中置換污水中的氧氣，從而達到除氧的目的。
處理后的污水可直接用于配制聚合物溶液，注入油層進行驅(qū)油。
處理后污水的基本指標(biāo)是總鐵含量＜0.2mg/l；硫化氫含量為0溶解氧含量＜0.3mg/l。
用污水配制聚合物的粘度保留率在90％以上。
權(quán)利要求
1.一種利用油田產(chǎn)出污水替代清水配制聚合物的油田三次采油配制聚合物溶液用污水的處理方法，主要包括以下步驟第一步，將油田產(chǎn)出的新鮮污水通過瀑氧池瀑氧；第二步，充氣瀑氧的污水再通過錳砂過濾罐過濾裝置，除去三價鐵離子；第三步，過濾后的污水再通過除氧裝置處理；以上三個步驟的處理，均在常溫常壓條件下進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用油田產(chǎn)出污水替代清水配制聚合物的油田三次采油配制聚合物溶液用污水的處理方法。方法是首先將新鮮污水通過瀑氧池瀑氧，使用空氣壓縮機通過罐底向污水中大量充氣；再將充氣瀑氧的污水通過過濾裝置除去三價鐵離子或其它有害的二價金屬離子，污水中的三價鐵離子以氫氧化鐵形式通過錳砂過濾罐被過濾掉；最后將過濾后的污水再通過除氧裝置處理?？刹捎帽景l(fā)明處理后的污水直接配制聚合物溶液，注入地下油層中驅(qū)油。其溶液粘度，比清水配制普通聚合物溶液在地層中的粘度高。不但可提高采收率，且可合理利用油田產(chǎn)出污水避免因污水帶來的環(huán)保污染問題，節(jié)約了污水處理費用，也解決了目前我國多數(shù)油田淡水資源嚴(yán)重短缺的問題。
文檔編號C02F1/62GK1587099SQ20041007193
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者狄連成, 何鮮, 倪方天, 楊懷軍, 趙丕蘭, 閻云貴, 張 杰 申請人:中國石油大港油田油氣勘探開發(fā)技術(shù)研究中心