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随着油田开发的不断深入,采出水含水率逐渐上升。考虑到经济效益和环境保护问题,对大量的油田采出水进行处理回用,对油田经济发展有着重要的意义。污水配制聚合物(PAM)注入是一条解决采出水处理问题的有效途径。本研究以天津大港油田采出水为处理对象,采用化学氧化一膜分离技术处理工艺系统,去除油田采出水中还原性物质后,消除回注水中的活性物质对聚合物产生的严重降解,提高注入液粘度,降低聚合物驱用量和增加聚合物驱的效果。本试验研究的主要内容如下:
首先在试验室内对氧化剂进行筛选,分别以高锰酸钾(KMnO<,4>)、高铁酸钾(K<,2>FeO<,4>)、过氧化氢(H<,2>O<,2>)、二氧化氯(ClO<,2>)以及空气(O<,2>)对高含盐油田采出水进行氧化处理,以滤纸进行过滤处理,其中以高锰酸钾对水中总铁离子、二价铁离子、硫离子、有机酚的综合去除效果最好,以滤后液配制PAM溶液,在两周之内的常温下观察,以高锰酸钾处理过的溶液维持粘度的效果最好。通过不同孔径的滤膜对高锰酸钾处理液进行过滤处理后显示,随着孔径的变小,其对维持粘度有着提升的作用。
然后在大港油田现场以高锰酸钾为氧化剂处理油田高含盐采出水,经二氧化锆陶瓷超滤膜进行过滤,同时以同反应浓度过氧化氢和二氧化氯进行对照试验。经三种氧化剂处理后S2-被全部除去,水中Fe<2+>和总铁均降到0.1mg/L以下,且处理后水质相近,并随着氧化反应时间的延长或氧化剂浓度的增加,对于还原性无机离子的去除效果提高。超滤膜可以将氧化后的产物(絮凝胶体,以及其吸附的其他有机物)截留在浓缩液中,保证了出水水质。分别以不同氧化剂处理膜滤后的聚合物配置两种聚丙烯酰胺溶液后,海特10203-1聚丙烯酰胺水溶液在高含盐水中的粘度大于2022型聚丙烯酰胺,但其受温度影响较大,在室温和70℃高温下粘度变化较大,在以H<,2>O<,2>为氧化剂处理后配置的聚合物溶液的粘度变化尤为明显,而高锰酸钾处理后后配置的聚合物溶液的粘度变化最小。在无其它杂质影响下,高锰酸钾对聚丙烯酰胺水溶液的粘度影响最小。因此作为工程应用型的处理工艺,从考虑工程实践安全性和提高粘度的有效性两方面出发,选择高锰酸钾作为膜过滤前的氧化剂,并配合超滤膜共同作用,处理油田采出水进行配置聚合物的回用最为有效,而这一试验结果也对油田采出水回用的工业化治理提供了参考。