化學驅采出液一體化處理技術淺析

欒勝杰(中石化石油工程設計有限公司油氣工藝設計所， 山東 東營 257026)

化學驅采出液一體化處理技術淺析

欒勝杰(中石化石油工程設計有限公司油氣工藝設計所， 山東 東營 257026)

化學驅中聚合物、堿、表面活性劑等使采出液乳化嚴重，穩定性強，給采出液破乳、原油脫水、污水處理、污泥處置和油污處理裝置帶來相當技術難題。本文試圖從工藝設備化學和材料等綜合闡述了化學驅采出液綜合處理技術。

化學驅；采出液；油水綜合處理劑；超疏油涂料；膜

1 概述

化學驅油技術在20世紀80～90年代美國的中期有一個快速發展階段， 2010年國內化學驅油年產達到1．692×107t，占國內石油產量8．4%。主要采用了二元復合驅、聚合物驅和聚表劑驅。化學驅中聚合物、堿、表面活性劑等使采出液乳化嚴重，穩定性強，給采出液破乳、原油脫水、污水處理、污泥處置和油污處理裝置帶來相當技術難題。

我國的注聚合物較早的油區相繼開展了高效藥劑、超疏油材料的研究及電脫、三相分離器、旋流、氣浮、聚結、沉降、過濾等含聚合物采出液處理設備和工藝的研究，但在如何實現這些處理工藝及材料、藥劑的有機結合，長期有效運行分析等方面還沒有進行深入的礦場研究。筆者試圖從材料、藥劑、設備、工藝等方面研究給出含聚采出液處理的新思路，以形成的一條經濟、有效的技術路線。

2 化學驅采出液系統存在的問題

在對比同一油藏的常規水驅和化學驅采出液發現原油物性和污水水質變化并不大，但油水的乳化性質變化較大。

通過實驗分析對比分析，從宏觀上看，隨著驅油劑濃度的增加，W/O乳狀液分水率降低，O/W乳狀液含油量增加，乳狀液宏觀穩定性都得到增強。因此，化學驅采出液的復雜乳狀液的高效率處理是當前比較大的難題。

目前化學驅采出液處理系統中主要存在以下問題：

2.1 原油集輸系統

(1)原油脫水難、脫水率降低、污水質量下降、水中有雜質生成、油水界面不清晰且有中間層，脫水系統不能正常運行。三相分離器油出口含水高，增加了后續升溫能耗。(2)原油中的含聚絮體在換熱器表面和加熱爐盤管沉積嚴重，導致傳熱效率下降，也造成能耗增加。(3)為使外輸原油含水達標，采用倒罐放水，導致原油在儲存過程中熱量的損耗，這無形中增加了能耗；另一方面長時間的靜態沉降，使罐底部老化油在系統循環，影響原油脫水。

2.2 污水處理系統

(1)隨著聚合物驅的開展，采出液乳化嚴重，粘度增大，油水很難靠自然沉降分離，與其較常規的水驅采出液相比更加難以處理。(2)采出液粘度增加，油水分離速度減慢、污水處理能力下降，使處理后的污水含油量和懸浮物含量超標。(3)污水除油罐中沉積了大量的含聚油泥砂。(4)罐底含聚油泥為SRB(硫酸鹽還原菌)等細菌提供生長溫床，大量細菌滋生。(5)水處理設備中的聚結沉降填料和濾料由于油污染，壓塌和失效不能再生。

2.3 注水系統

(1)由于油污聚集管線及設備堵塞，導致了注水泵供液不足。(2)注水水質不達標，造成地層污染。

3 應對策略

針對以上問題研究分析，提出了一系列的應對策略：

(1)優選綜合處理劑 綜合處理劑應與預脫水劑在相同條件下，不產生中間層，過濾時懸浮物不會增加，解決生產現場應用中的問題。從源頭避免了老化油和含聚油泥的產生。

(2)研發可推廣應用的超疏油—超親水材料 根據超親水—超疏油性引入粗糙度使疏油親水性擴大到超疏油超親水性，將這種涂料涂覆于不同基質表面，即得到超疏油—超親水材料。這種超疏油材料可以高效地實現采出液的油水懸浮物的分離，解決了設備內聚結、過濾沉降等材料清洗再生與穩定性問題。

(3)優化污水除油處理設備 為避免目前含聚污水處理工藝存在的技術瓶頸，應以減少投藥、降低成本、提升水質為技術定位，依托物理手段，利用疏油材料，實施結構合理、處理效率高的超疏油旋流氣浮聚結除油設備。

(4)優化形成化學驅采出液的綜合處理工藝，利用新材料，將疏油—親水材料結在污水處理工藝流程當中。

4 結語

綜上，形成一套集化學、材料、設備、工藝于一體的化學驅采出液處理技術是未來化學驅采出液處理的發展方向。

下一步針對化學驅采出液，繼續攻關研制高效的油水綜合處理劑和超疏油涂料和膜，解決超疏油材料磨損和微溶于水的問題，延長超疏油材料有效時間，同步實現“原油脫水，污水除油，保留聚合物，資源再生”，源頭避免了老化油、含聚油泥和處理單元污化不能再生的困局，形成一套符合循環經濟環保理念，具有特色的化學驅采出液一體化高效處理技術，綜合處理使污染物減量化，實現處理后污水資源化。

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