化学驱采出水中保留聚合物配聚再利用可行性研究

论文摘要

国内油田为提高原油采收率而广泛应用的聚合物驱油技术是用自来水配制驱油剂母液,再用采油污水稀释注驱的工艺。因采油污水的矿化度高,造成了对驱油剂的降粘幅度大、配聚效果差等不利影响。此外,因聚合物的存在使得采出液乳化稳定增强,造成了难以破乳和油水分离困难等问题。鉴于此,本文通过ARK-88综合处理剂对含聚采出液进行处理后,将其中所含的聚合物保留于水中获得含聚污水（简称“保聚水”）。以实现减少聚合物投入量,废弃资源再利用为目的,系统研究了将其直接用于配制驱油体系的可行性。本文系统考察了金属离子类型、含量和悬浮物等与水质有关的影响驱油聚合物溶液粘度的因素及其影响的程度,提出了配制聚合物溶液的水质控制指标和条件。聚合物在经过地层运移前、后水解度从原来的25%上升为32%左右;平均相对分子量从原来的1500万左右下降为200万左右。对保聚水重新配聚后的聚合物溶液初始粘度、稳粘性能等随温度、剪切速率、pH值、配聚水质等影响因素变化的规律进行了研究。用含聚采出液经处理后获得的保聚水作为配聚用水,相同的聚合物驱油剂母液用保聚水配聚的体系比自来水配聚体系的初始粘度约高3mPa·s,保聚水配聚体系具有较强的粘度稳定性。实验选择了粘度稳定剂（简称“稳粘剂”）的种类和用量,及其对保聚水配聚体系的粘度稳定性的影响,结果为保聚水配聚体系的初始粘度上升了约38mPa·s,增强了保聚水配聚体系的稳粘性能。研究确定了保聚水配聚适用的范围和条件,为油田采出废水的回用、回注和节水减排奠定了技术基础资料。文中对相关的增粘、稳粘作用的机理进行了简要阐述。综合研究的结论为:用保聚水代替自来水作为配制母液用水在技术、环保和经济上都可行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 聚合物采出液的处理研究概况
• 1.2.2 国内外采出水回注处理工程
• 1.2.3 聚合物对含聚采出液处理的影响研究
• 1.2.4 影响聚合物溶液粘度的因素
• 1.2.5 胜利油田有关采出水中保留聚合物的研究概况
• 1.3 本文研究工作的内容
• 1.4 本研究工作与前人研究工作的不同之处
• 第二章 实验部分和评价方法
• 2.1 主要试剂和仪器
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.2 试验装置
• 2.2.1 聚合物溶液配制装置
• 2.2.2 聚合物溶液粘度的测定装置
• 2.2.3 特性粘度的测定装置
• 2.2.4 抽提实验装置
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 聚合物溶液的配制
• 2.3.2 聚合物溶液粘度的测定
• 2.3.3 聚丙烯酰胺相对分子量的测定
• 2.3.4 聚丙烯酰胺水解度的测定
• 2.3.5 聚合物溶液浓度的测定
• 2.3.6 油含量的测定
• 2.3.7 固含量的测定
• 2.4 聚合物溶液粘度的评价参数
• 2.4.1 粘度损失率
• 2.4.2 保粘率
• 第三章 孤二联聚合物驱采出液的“保聚”处理
• 3.1 聚合物驱采出液处理过程中保留聚合物的处理剂确定
• 3.2 聚合物驱采出液来源、性质和聚合物含量分析
• 3.3 聚合物驱采出液的“保聚”处理实验研究
• 3.4 处理后获得的“保聚”水使用效果
• 第四章 保留聚合物的性质及配聚试验研究
• 4.1 含聚水中保留聚合物样品的提取
• 4.2 保留聚合物样品的性质变化
• 4.2.1 保留聚合物的水解度
• 4.2.2 保留聚合物相对分子质量
• 4.2.3 保留聚合物的元素分析
• 4.3 保留聚合物的重新配聚试验研究
• 4.3.1 温度对溶液粘度的影响
• 4.3.2 剪切速率对溶液粘度的影响
• 4.3.3 体系 pH 对溶液粘度的影响
• 4.3.4 保留聚合物对溶液粘度的影响
• 4.3.5 配聚用水的水质影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 用含聚水配聚对驱油剂粘度和稳定性的影响
• 5.1 保聚处理后的含聚污水水质
• 5.2 含聚污水对驱油剂初始粘度的影响
• 5.2.1 含聚污水中的阳离子对溶液初始粘度的影响
• 5.2.2 悬浮物对溶液初始粘度的影响
• 5.2.3 溶解氧对溶液初始粘度的影响
• 5.3 实验使用的保聚水对驱油剂溶液初始粘度及稳定性的影响
• 5.3.1 保聚水配聚体系的性质
• 5.3.2 保聚水配聚时体系条件对初始粘度的影响
• 5.3.3 稀释用水对配聚体系粘度的稳定性的影响
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢