聚合物驅(qū)是油田三次采油，提高采收率的重要手段。近年來該技術(shù)在渤海油田得到逐步推廣，代表性的油田是綏中36-1稠油油田。聚合物驅(qū)采出液經(jīng)過脫水后得到含油污水，污水處理后回注地層重復(fù)利用。

綏中36-1油田位于渤海遼東灣南部海域，距岸最近為46km，油田面積43.3km2。目前分為Ⅰ期和Ⅱ期2個(gè)區(qū)塊，油田Ⅰ期（A、B、J平臺(tái)）投產(chǎn)時(shí)間為1992年，從2004年開始注入聚合物驅(qū)油以提高采收率，注入的聚合物為疏水締合物AP-P4。2010年油田Ⅰ期新增中心處理平臺(tái)處理含聚產(chǎn)液，處理后的原油（含水15%）輸往電脫平臺(tái)處理。原油系統(tǒng)脫出的含聚污水經(jīng)污水系統(tǒng)處理后全部輸往Ⅰ期各井口平臺(tái)回注，達(dá)到零排放。

由于長(zhǎng)年注聚，綏中36-1油田Ⅰ期區(qū)塊聚合物返出現(xiàn)象嚴(yán)重，造成污水處理非常困難。含聚污水是由水溶性聚丙烯酰胺高分子膠體、油水乳液以及固體無機(jī)物雜質(zhì)混合在一起而形成的復(fù)雜體系。聚合物的存在使得污水的黏度成倍增長(zhǎng)，油水分離的速度變慢，污水中的膠體顆粒穩(wěn)定性變強(qiáng)，處理后的污水中油含量較高，攜沙量很大。為了改善處理后污水的水質(zhì)，往往需要的總沉降時(shí)間是常規(guī)水驅(qū)的3倍多，這在海上采油平臺(tái)緊湊的處理流程中很難得以滿足。平臺(tái)大量加注無機(jī)聚合氯化鋁絮凝劑BHQ-10，質(zhì)量濃度達(dá)到170mg/L，用量接近2m3/d，導(dǎo)致藥劑供應(yīng)非常困難，特別是在冬季，船期由于天氣影響而無法確定，很難保證海上生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

針對(duì)上述情況，為了使處理后的污水達(dá)到注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，本研究針對(duì)該含聚污水的特點(diǎn)，開展了絮凝劑的評(píng)價(jià)工作，評(píng)選出處理效果好、用量低的絮凝劑替代現(xiàn)用藥劑BHQ-10。

1現(xiàn)場(chǎng)概況

1.1污水水質(zhì)分析

對(duì)綏中36-1油田Ⅰ期含聚污水進(jìn)行了水質(zhì)全分析，結(jié)果見表1。

綏中36-1油田Ⅰ期含聚污水為碳酸氫鈣型水，含油1000mg/L以上，由于陰離子聚合物的存在，“O/W”乳狀液十分穩(wěn)定。

1.2污水處理系統(tǒng)

污水處理系統(tǒng)（見圖1）采用斜板隔油分離、浮選和過濾3級(jí)處理。第1級(jí)為4臺(tái)處理能力為500m3/h的斜板隔油器，對(duì)來自生產(chǎn)分離器的生產(chǎn)污水進(jìn)行初步分離，除去污水中粒徑較大的浮油；第2級(jí)為4臺(tái)處理能力為500m3/h的氣體浮選器，除去污水中大多數(shù)粒徑﹥10μm的油滴；第3級(jí)為16臺(tái)處理能力為150m3/h的雙介質(zhì)過濾器，進(jìn)一步除油，同時(shí)去除水中的懸浮物使之達(dá)到注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2污水處理系統(tǒng)存在的問題

目前，絮凝劑在污水處理系統(tǒng)撇油器前注入。絮凝劑為無機(jī)聚鋁型藥劑BHQ-10，該絮凝劑在油田投產(chǎn)初期應(yīng)用效果非常明顯。但是隨著污水中聚合物返出濃度的逐年增高，BHQ-10已漸漸顯示出其弊端：用量過大，效果不佳。BHQ-10投加質(zhì)量濃度基本在170mg/L以上，由于中心平臺(tái)污水處理量較大（10000m3左右），加之冬季海上運(yùn)輸非常困難，無法保證現(xiàn)場(chǎng)藥劑的正常供應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)注水水質(zhì)也無法達(dá)標(biāo)。因此，迫切需要開發(fā)新型絮凝劑來替代現(xiàn)用藥劑BHQ-10，保證現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的正常進(jìn)行，同時(shí)為解決聚合物返出液的處理難題提供一定的思路。

3室內(nèi)試驗(yàn)

3.1藥劑篩選

3.1.1藥劑評(píng)定方法

藥劑的評(píng)定依據(jù)《水包油乳狀液破乳劑使用性能評(píng)定方法》（SY/T5797—1993）。

3.1.2試驗(yàn)藥劑

經(jīng)過初步篩選，有7種絮凝劑適合處理該含聚污水，分別為BHQ-02（無機(jī)鋁鹽類）、BHQ-04（有機(jī)銨類）、BHQ-13（無機(jī)鐵鹽類）、BHQ-15（無機(jī)聚合鋁鐵）、BHQ-20（陽離子聚丙烯酰胺類）、BHQ-26（改性聚合鐵）、BHQ-27（聚硫氯化鋁）。

3.1.3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)步驟為：

（1）取平臺(tái)污水處理系統(tǒng)入口處的新鮮污水，除去表面浮油。

（2）使用去離子水將現(xiàn)場(chǎng)使用的絮凝劑BHQ-10及7種初步篩選藥劑分別配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的溶液。

（3）在17個(gè)玻璃試瓶中分別加入新鮮污水水樣100mL，編號(hào)為01#～17#；放置在水浴中預(yù)熱至60℃。

（4）在01#～16#玻璃試瓶中分別加入100mg/L的絮凝劑，旋緊瓶蓋，置于振蕩器上，以200r/min的速度振蕩3min。每種絮凝劑做2個(gè)平行樣，結(jié)果取2平行樣的平均值。

（5）將01#～17#玻璃試瓶放置在60℃的水浴中，靜置，觀察各瓶?jī)?nèi)的水質(zhì)變化情況。

3.1.4分析方法

水質(zhì)分析依照《海上碎屑巖油藏注水水質(zhì)指標(biāo)及分析方法》。其中，含聚污水的油含量利用正己烷萃取含聚污水中的油脂，再利用油脂對(duì)特征紅外光產(chǎn)生的吸光度來測(cè)定。油分析儀型號(hào)為TOG/TPHCH型。

3.2室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果

室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果見表2。

由表2可知，絮凝劑BHQ-04和BHQ-20的處理效果最佳，明顯強(qiáng)于BHQ-10。進(jìn)一步對(duì)BHQ-04和BHQ-20進(jìn)行濃度梯度試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

由表3可知，相同濃度下絮凝劑BHQ-04的處理效果強(qiáng)于BHQ-20，故選用絮凝劑BHQ-04作為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)藥劑。絮凝劑BHQ-04的有效成分為聚二甲基二烯丙基氯化銨，溶劑為水和甲醇。該絮凝劑屬強(qiáng)陽離子聚電解質(zhì)，淡黃色黏稠液體，易溶于水。

4現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

4.1絮凝劑加注方式

現(xiàn)場(chǎng)污水處理系統(tǒng)現(xiàn)用絮凝劑BHQ-10，投加質(zhì)量濃度為170mg/L。利用海上平臺(tái)加藥撬在撇油器前注入絮凝劑BHQ-04，初始投加質(zhì)量濃度為170mg/L，逐漸下調(diào)BHQ-04的注入濃度，直至找到BHQ-04的最佳注入量。

4.2監(jiān)測(cè)方法

監(jiān)測(cè)方法同3.1.4.

4.3現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)期間取污水處理系統(tǒng)一級(jí)處理器撇油器入口及出口處的水樣，監(jiān)測(cè)其含油量的變化，以確認(rèn)絮凝劑BHQ-04的處理效果�，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表4。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

由表4可知，現(xiàn)場(chǎng)注入60mg/LBHQ-04就可以達(dá)到注入170mg/LBHQ-10時(shí)的效果，大大降低了藥劑用量，解決了冬季海上運(yùn)輸難題，使處理出水達(dá)到注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。絮凝劑BHQ-04的開發(fā)使含聚污水的處理由無機(jī)類絮凝劑轉(zhuǎn)向高分子有機(jī)類絮凝劑。

5效益分析

利用絮凝劑BHQ-04替代BHQ-10處理綏中36-1油田的含聚污水，降低藥劑用量1.1m3/d，雖然BHQ-04的單價(jià)比BHQ-10高出3000元/m3，但絮凝劑總體成本還是有所下降，并且由于用量的大幅下降，節(jié)省了包裝和運(yùn)輸費(fèi)用。