關(guān)于對油田注水水質(zhì)處理技術(shù)的研究

高玉華

[摘 要]油田注水，是提高驅(qū)油效率、穩(wěn)定油井產(chǎn)量的一項必要措施，采用有效的水處理工藝技術(shù)，尤為重要。本文分析了油田注水水質(zhì)劣化的影響因素，闡述了殺菌劑、防垢劑、緩蝕劑等幾種油田水處理劑，以及除油技術(shù)、膜超濾技術(shù)、納濾技術(shù)等注水水質(zhì)的處理技術(shù)，以期為我國現(xiàn)階段改善油田水質(zhì)提供一定的參考。

[關(guān)鍵詞]油田；注水水質(zhì)；因素分析；處理劑；水處理技術(shù)

中圖分類號：TE357.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）40-0058-01

引言

注水開發(fā)油田效果的重要影響因素之一，就是注入水水質(zhì)。由于注入水中含有細(xì)菌、氣體、礦物質(zhì)、懸浮物等雜質(zhì)，需要經(jīng)過處理才能注入地層，否則會引起地層損害、吸水指數(shù)下降、注入壓力升高，進(jìn)一步造成注水設(shè)備遭腐蝕以及地層滲流孔道被堵塞等問題，甚至?xí)l(fā)生注不進(jìn)水的情況。由此可知，在了解油田注水水質(zhì)狀況的基礎(chǔ)上施行有效的注水水質(zhì)處理，是非常必要的。

1.油田注水水質(zhì)劣化的影響因素分析

1.1 物理因素

如果溫度、壓力等物理環(huán)境指標(biāo)發(fā)生了變化，會打破注水中各種物質(zhì)的平衡狀態(tài)，由此造成水質(zhì)劣化。具體來說，第一，溫度發(fā)生變化，會引發(fā)注水中各粒子的運(yùn)動變化。當(dāng)溫度升高時，注水中的微生物加速繁殖，懸浮物增加明顯。第二，壓力的增大，會加速懸浮物的運(yùn)動，使其發(fā)生聚集、增多。第三，時間的延長，也會增加微生物的數(shù)量，使懸浮物聚集，而造成水質(zhì)劣化。

1.2 化學(xué)因素

第一，化學(xué)劑對注水水質(zhì)的影響。絮凝劑，會使注水中本來分散的微小顆粒，重新聚集并沉降，懸浮物由此增加。第二，成垢離子對注水水質(zhì)的影響。注水中存在成垢離子，它會生成碳酸鹽類化合物而發(fā)生沉淀，亦或是作為懸浮物而附著于注水系統(tǒng)上，造成注水水質(zhì)劣化。第三，油滴對注水水質(zhì)的影響。油滴在水中可以包裹住懸浮顆粒，隨著包裹懸浮物的逐漸增多，會發(fā)生沉降，此時，油滴中的輕組分以蠟晶的形式懸浮于水中，同時，注水中的瀝青等物質(zhì)也容易發(fā)生吸附，附著于注水系統(tǒng)中，它們共同導(dǎo)致水質(zhì)劣化。

1.3 生物因素

注水中的淤泥、原油等物質(zhì)，為微生物細(xì)菌提供了較佳的生長環(huán)境。在適宜溫度下，腐生菌、鐵細(xì)菌等得以迅速繁殖與代謝，它們不斷附著并積累，最終形成越來越多的懸浮物。

2.油田注水水質(zhì)的處理技術(shù)研究

2.1 油田水處理劑

在選擇處理劑時，主要是依據(jù)處理劑的使用性能、投加方式、成本、最終效果以及是否會發(fā)生乳化、結(jié)垢等情況。當(dāng)混合使用多種處理劑時，還應(yīng)當(dāng)考慮相容性，并要避免處理劑相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者效果抵消。

2.1.1 殺菌劑

現(xiàn)在應(yīng)用的殺菌劑主要包括兩種：氯、氯胺、溴化物、臭氧等氧化型殺菌劑，以及戊二醛、二硫氰基甲烷、硫化氨基甲酸酯等非氧化型殺菌劑。在油田實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)加大對殺菌劑的研發(fā)工作，交替使用殺菌劑，努力降低其毒性與腐蝕性，進(jìn)而提高注水量，有效解決注水水質(zhì)劣化的問題。

2.1.2 殺菌工藝裝置

第一，電解鹽殺菌技術(shù)。電解裝置發(fā)出的直流電，可以讓3%-3.5%的食鹽水發(fā)生電解反應(yīng)，繼而生成不穩(wěn)定的次氯酸鈉。該物質(zhì)能夠氧化細(xì)菌，達(dá)到殺滅細(xì)菌的目的。第二，光電殺菌技術(shù)。這一技術(shù)，是利用特定波長的紫外線與二氧化鈦發(fā)生反應(yīng)，在注水中形成光化學(xué)催化效應(yīng)，由此破壞細(xì)菌的分子結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺滅細(xì)菌目的。

2.1.3 防垢劑

目前，有機(jī)磷酸鹽和聚羧酸類，是我國使用較多的兩種水處理防垢劑。應(yīng)用防垢劑進(jìn)行注水處理，對垢的防治效果明顯，而且對地層無損害、緩蝕，還能解決低滲透油層注入水不相容的問題。

2.1.4 緩蝕劑

無機(jī)鹽類，是最常見的一種緩蝕劑，它包括鉬系、鋅系、鉻系等幾種類型。其中，注水系統(tǒng)中常用咪唑林季銨鹽；而在有機(jī)配方中，則常用有機(jī)磷酸鹽。

2.1.5 其他處理劑

第一，除氧劑。作為還原劑，亞硫酸鹽、聯(lián)胺等除氧劑，其除氧效果已經(jīng)得到了實(shí)踐證明。第二，粘土穩(wěn)定劑。胺鹽、無機(jī)鉀鹽、高分子量水解聚丙烯酰胺等粘土穩(wěn)定劑，能夠抑制粘土膨脹及其顆粒運(yùn)動，因而起到了穩(wěn)定的作用。除此之外，在注水中投放表面活性劑，能夠改變油水狀態(tài)，提升注水的驅(qū)油效果，從而穩(wěn)定注水量。

2.2 除油技術(shù)

合理應(yīng)用除油技術(shù)，能夠去除注水中的乳化油、懸浮物等物質(zhì)，操作原理主要是基于污水中的原始密度和凝固點(diǎn)性質(zhì)不同。目前，應(yīng)用較多的除油技術(shù)主要包括：氣伏除油、重力沉降分離技術(shù)等，其應(yīng)用范圍較廣，效果較明顯。

2.3 膜超濾技術(shù)

近年來，油田污水處理技術(shù)中采用的一種較新技術(shù)，就是膜超濾技術(shù)。它利用超濾膜的多孔攔截作用，在壓力驅(qū)動的條件下，去除掉注水中的顆粒物、菌體等具備一定體積的雜質(zhì)。這一物理截留的水質(zhì)處理方式，能夠起到篩分水中不同組分的功效，而且使用便捷、常溫操作，具備高效分離固液的優(yōu)勢。

2.4 納濾技術(shù)

由于注水中含有較多的硫酸根離子，容易造成地層堵塞結(jié)垢、注水壓力升高等問題。采用納濾技術(shù)，能夠直接脫除注水中的大部分硫酸根離子，從源頭上解決了儲層的結(jié)垢等問題，避免油井產(chǎn)量受到影響。

3.小結(jié)

在油田開發(fā)過程中，污水回柱是一項重要的節(jié)水措施，但油田注水水質(zhì)受到多方面因素的影響。當(dāng)前，我國一些油田的注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，加藥工藝不完善，含油污水的處理技術(shù)尚待提升，這嚴(yán)重影響到開采地層的保護(hù)以及油井采收率的提升。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)流程，加大對水處理站以及各種水處理藥劑的研發(fā)投入力度，采用配套的快速測試方法，應(yīng)用經(jīng)濟(jì)有效的化學(xué)處理劑，規(guī)范操作流程，不斷提高水處理工藝技術(shù)的水平，在此基礎(chǔ)上改善注水水質(zhì)，提高驅(qū)油效率，充分發(fā)揮油田污水回注的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益，進(jìn)而切實(shí)提高油田的采收率。

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