淺談二氧化氯在注水采油中的應用

李兵　葛健

摘要：在注水采油過程中，應用二氧化氯主要是進行殺菌和除硫。二氧化氯本身是一種十分有效的氧化性殺菌劑，在殺菌除硫的效果上十分明顯，為此在實際生產(chǎn)過程中被廣泛應用。文章對二氧化氯在注水采油中的應用進行了探討。

關鍵詞：注水采油；二氧化氯；殺菌除硫；注水管線；注水系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TE357 文章編號：1009-2374（2015）22-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.074

許多油田的注水系統(tǒng)中都存在大量的菌類以及硫化物質。這些物質含量超標會造成油田注水效果受到影響，進而制約油田開發(fā)經(jīng)濟效益的實現(xiàn)，因此采用二氧化氯配制解毒劑并應用在實際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中具有重要意義。二氧化氯本身具有十分強的氧化效果，在殺滅污水中的菌類以及硫化物方面效果顯著。在石油開采中為了能夠盡可能提升油田開采實際效率，會通過注水的方式提升原有采收率。而注水當中的一些硫化物質以及細菌等卻很難溶解，甚至對鋼鐵等會產(chǎn)生腐蝕，為此加強對注水的污染源進行控制意義重大，本文針對此進行了具體的論述。

1 室內二氧化氯殺菌滅硫

1.1 采用二氧化氯滅硫試驗

根據(jù)對原油開采區(qū)域水質情況進行觀察發(fā)現(xiàn)，水源井中的二甲鐵離子含量在注水之后提升了一倍左右，從原本的3～5mg/L上升到了7～10mg/L左右，并在此基礎上產(chǎn)生了一些FeS沉淀物。為了能夠令試驗的效果更加接近真實情況，本次試驗中還在注水當中添加了不同硫含量，真實模擬礦場當中的含硫量。表1是針對不同硫含量情況下添加二氧化氯時獲得的硫含量變化情況內容，通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，添加二氧化氯之后的注水中，硫含量幾乎全部被清除，凈化率達到了99%左右。

除此之外，本次試驗還在注水當中添加了一定量的二價鐵，形成兩種水質情況，進一步觀察除硫效果。通過觀察發(fā)現(xiàn)，在注水當中注入二價鐵之后，水中開始形成黑色絮狀物質，這時通過添加二氧化氯，黑色絮狀物質開始消解，并最終形成小量沉淀物。

1.2 采用二氧化氯殺菌試驗

采用二氧化氯進行殺菌試驗需要具備兩種試驗水樣，即清水水樣a與污水水樣b。試驗過程采用的是平皿計數(shù)法，對水樣當中包含的腐生菌進行計數(shù)，并在此基礎上進行殺菌效果方面的觀察與記錄。

在投入不同數(shù)量的二氧化氯之后，水樣當中的殺菌效果發(fā)生了不同變化，水樣當中的菌落數(shù)從10cfu/ml達到100cfu/ml。

除此之外，采用二氧化氯還能夠有效殺死水樣當中的鐵細菌以及硫酸鹽還原菌等。

1.3 油田污水處理技術策略

1.3.1 在油田污水處理過程中應當確保采用氧化劑所產(chǎn)生的氧化能力維持在一定適應范圍，這是因為氧化劑氧化性過強可能造成丟失選擇性，進而造成一些不應當氧化的物質受到氧化。

1.3.2 保持水體性質維持穩(wěn)定，這是為了確保相關處理工作能夠在相對穩(wěn)定的環(huán)境當中進行。

1.3.3 應當利用二氧化氯本身所包含的強氧化能力，對水中的相關物質進行氧化，進而完成沉降，消除水中的有害物質。

2 有效解決注水管線解堵情況

現(xiàn)對一段注水管線進行分析，截取一段長4716m、內徑約為3in的管線區(qū)域。管線材料主要應用玻璃鋼管結構，管線承壓情況為3.1MPa。在正常生產(chǎn)過程中，注水水量約為10m?/h。在近一段時間發(fā)現(xiàn)該注水系統(tǒng)出現(xiàn)異常，注水壓力上升，注水總量卻在下降，流量甚至下降至8m?/h。通過調查發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了堵塞情況，需要通過除垢才能夠暢通注水系統(tǒng)。為此，需要首先對現(xiàn)場取垢樣進行分析，垢樣在進行烘干之前呈現(xiàn)褐色污泥狀特征，在烘干之后轉變?yōu)楹旨t色致密性，并在此基礎上揮發(fā)硫化物氣味。通過進行樣本檢驗發(fā)現(xiàn)該垢樣物質當中含有硫化亞鐵、可溶性鹽以及少量的污泥。這些成分當中以鐵垢為主，造成這種情況的主要原因是水質腐蝕效果影響產(chǎn)生的。而更深層次的原因則是因為油井酸化，進而出現(xiàn)反排引起殘留液體的回灌，這樣就會造成水質發(fā)生酸化，腐蝕性也進而增強，相對應的也就提升了結垢效果。根據(jù)結垢情況與結垢成本的分析，本文當中主張采用二氧化氯作為主劑，相應添加滲透劑以及弱酸物質作為輔助試劑，通過上述內容完成對注水管線借助工作。在經(jīng)過了為期一段時間的解堵之后，管線輸水量能力獲得恢復，進出水水質情況良好，并無明顯的顆粒物質。

3 結語

綜上所述，本文結論主要包括兩個方面：首先，應當結合二氧化氯本身的氧化屬性出發(fā)，進行室內評價二氧化氯本身的殺菌以及除硫效果情況。通過相關數(shù)據(jù)研究顯示，二氧化氯在殺菌滅硫方面的效果顯著，并能夠有效消解硫化亞鐵等物質。為此，想要進一步提升注水水質情況，采用二氧化氯具有明顯積極意義；其次，采用二氧化氯的過程中可能會存在產(chǎn)生FeS等物質的情況，進一步造成阻塞，因此配置相應的解毒劑具有十分明顯的發(fā)展空間。

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作者簡介：李兵（1984-），男，山東臨沂人，供職于中國石油冀東油田分公司陸上作業(yè)區(qū)采油三區(qū)14隊，研究方向：注水、采油；葛健（1985-），女，天津人，供職于中國石油冀東油田分公司陸上作業(yè)區(qū)采油三區(qū)14隊，研究方向：采油。

（責任編輯：蔣建華）