聚合物对二元驱污水悬浮物处理的影响研究

乔 明

（中油辽河工程有限公司，辽宁 盘锦 124010）

1 前言

辽河油田注水开发储量进入开采中后期，常规水驱开发已近“暮年”，濒临废弃，标定采收率只有34.9%。为保证辽河油田千万吨稳产，辽河油田开展了二元驱技术攻关。目前，辽河油田锦16块二元驱工业化试验日产油较转驱前提高了5倍，达到350吨，增油降水势头持续向好，在国内首次实现了二元驱体系在“双高油田”的应用。锦16块二元驱工业化试验是辽河油田继蒸汽驱、SAGD重大开发试验之后，又一个获得阶段性成功的重大项目。锦16块二元驱工业化试验获得成功，探索出了“双高期”注水油田大幅度提高采收率新途径。二元驱工艺在辽河油田“双高油田”成功应用，将使3亿吨稀油老区储量得到新一轮有效开发，意义重大。辽河油田二元驱作为三次采油前沿技术，成为常规水驱油藏延长寿命的上佳选择，是油田今后提高采收率技术发展方向。为辽河油田实现稀油上产、千万吨持续稳产提供了强力技术支撑。

2 二元驱污水特性及去向

2.1 二元驱污水相对常规水驱污水具有的特殊性

（1）二元驱污水中含有聚合物和表面活性剂；

（2）二元驱污水中含有的聚合物使使二元驱污水改性，黏度增加，压缩水中悬浮物和胶体的双电层结构，同时和二元驱污水中悬浮物和胶体结合，表面产生一层稳定的水壳，由于压缩双电层和水壳的产生，使悬浮物和胶体趋于稳定，难以去除；

（3）二元驱污水中含有的表面活性剂产生超低界面张力，导致原油在污水中严重乳化，油滴直径相对水驱污水更小，去除难度加大；

2.2 二元驱污水去向

（1）边底水保压：由于二元驱污水处理难度大，很难满足开发注水水质标准，目前锦16块先导试验多余二元驱污水进行边底水保压注水；

（2）开发注水：由于二元驱污水中含有聚合物和表面活性剂，处理后进行注水开发，存在二元驱污水开发区块采出液含聚合物和表面活性剂的风险，进而导致现有常规脱水系统、污水处理系统紊乱；

（3）回用二元驱配注系统：由于二元驱污水目前还没有成熟技术处理到配注水质指标要求，因此无法回用，目前采用清水和常规水驱污水进行配注。

表1 聚合物含量对常规污水处理结果的影响试验结果一（18000m3/d）

表2 聚合物含量对常规污水处理结果的影响试验结果一（14000m3/d）

3 二元驱开发阶段及二元驱污水聚合物含量预测

由于二元驱污水进行边底水保压注水能耗高、浪费水资源，同时无法回用二元驱配注系统，因此开展了二元驱污水注水开发试验，确定聚合物对二元驱污水悬浮物处理的影响并找出解决方案。

3.1 二元驱配注开发阶段

（1）前置段塞注聚合物： 2000mg/L，注入周期为3.2个月；

（2）主段塞二元复合体系：聚合物1600mg/L，表活计0.25%，注入周期为28个月；

（3）副段塞二元复合体系：聚合物1600mg/L，表活计0.15%，注入周期为16个月；

（4）保护段塞注聚合物：1400mg/L，注入周期为8个月。

3.2 二元驱污水聚合物含量预测

二元驱污水聚合物浓度200mg/L。采用二元驱污水进行开发注水，上返采出液含聚合物浓度＜50mg/L，为了考查采用二元驱污水进行开发注水后聚合物对常规污水处理的影响，暂时按二元驱开发注水采出污水中聚合物最高浓度为50mg/L进行常规污水处理试验研究。

4 二元驱污水开发注水对常规悬浮物处理的影响研究

4.1 污水处理量

欢三联常规污水处理站的设计规模为20000m3/d。未来实际污水处理总量14000m3/d～18000m3/d，锦16块二元驱污水2000m3/d。

4.2 模拟二元驱污水悬浮物常规处理试验

（1）聚合物含量对污水处理影响室内试验一（欢三联总处理量18000m3/d时）

为了考查聚合物对欢三联常规污水处理的影响，进行不同聚合物含量对处理结果的影响试验。锦16块污水量按2000m3/d计，欢三联总处理量按18000m3/d计，二元驱污水聚合物含量为10mg/L、30mg/L、50mg/L，将锦16块二元驱污水与欢三联污水按照比例混合（2000：16000）。配制成几种不同聚合物含量的模拟污水样，模拟污水中聚合物含量分别为1.11mg/L，3.33mg/L，5.56mg/L。欢三联总处理水量为18000m3/L时，聚合物含量对污水处理结果的影响试验见表1。

（2）聚合物含量对污水处理影响室内试验二（欢三联总处理量14000m3/d时）

为了考查聚合物对欢三联常规污水处理的影响，进行不同聚合物含量对处理结果的影响试验。锦16块污水量按2000m3/d计，欢三联总处理量按14000m3/d计，二元驱污水聚合物含量为10mg/L、30mg/L、50mg/L，将锦16块二元驱污水与欢三联污水按照比例混合（2000：12000）。配制成几种不同聚合物含量的模拟污水样，模拟污水中聚合物含量分别为1.42mg/L，4.29mg/L，7.14mg/L。欢三联总处理水量为14000m3/L时，聚合物含量对污水处理结果的影响试验见表2。

从表1和表2中可以看出，聚合物的含量对污水中悬浮含量处理影响较大，当锦16块污水中聚合物含量为50mg/L，欢三联污水处理量18000m3/d时，相当于欢三联污水中聚合物含量为5.56mg/L，此时絮凝剂加入量为200mg/L，助凝剂加入量为80mg/L，处理温度40℃，处理后污水能满足悬浮物含量低于10mg/L的生产要求。欢三联污水处理量14000m3/d时，相当于欢三联污水中聚合物含量为7.14mg/L，此时絮凝剂加入量为250mg/L，助凝剂加入量为100mg/L，处理温度40℃，处理后污水能满足悬浮物含量低于10mg/L的生产要求。

5 结论

（1）二元驱采出液中的聚合物含量对欢三联常规污水处理有较大影响；

（2）为保证含聚合物的污水通过常规处理能够满足生产要求，需要加大药剂投入量，当污水中聚合物含量达到7mg/L时，为保证悬浮物的去除效率，絮凝剂投加量需要提高6倍以上，助凝剂投加量需要提高4倍以上。

（3）含聚合物污水处理成本将提高5倍以上。

[1]何江川，廖广志，王正茂.油田开发战略与接替技术[J].石油学报，2012，33（3）：519～525.

[2]杨兆麟，孙晓明，毛翠玲，等.锦16块二元驱工业化试验工程设计[J].油气田地面工程，2013，32（1）：52～54.