油田化学药剂-清水剂

【修井】化学堵水的分类及选井方法化学堵水是以某些特定的化学剂作为堵水剂，将其注入地层高渗透层段，通过降低近井地带的水相渗透率，达到减少油井产水、增加原油产量的目的。

1化学堵水剂分类目前，我国各油气田在现场堵水施工中常用的化学堵水剂有七类，下面分别作一简单介绍。

（一）沉淀型无机盐类化学堵水剂常用于油田的沉淀型无机盐类化学堵水剂有双液法水玻璃氯化钙堵水剂，即用清水或油作隔离液将水玻璃、隔离液和氯化钙依次注入地层。

随着注入液往深处推移，隔离液所形成的隔离环厚度越来越小，直至失去隔离作用，而使两种液体相遇而产生沉淀物，达到堵水的目的。

（二）聚合物冻胶类化学堵水剂该类化学剂包括聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、木质素磺酸盐和生物聚合物黄胞胶与各种交联剂反应所形成的冻胶，以及最近研制成功的阳离子和复合离子型化学剂。

它们的作用机理主要是聚合物冻胶对出水或吸水高渗透层或大孔道形成物理堵塞作用、动力捕集作用和吸附作用。

聚合物链上的反应基团与交联剂作用后形成网状结构，呈黏弹性的冻胶体，在孔隙介质中形成物理堵塞，阻碍水流通过；未被胶联的分子及其极性基团可蜷缩在孔道中或称为孔隙空间动力捕集，也有阻碍水流动的作用。

同时分子链上的极性基团与岩石表面相吸附，提高了堵水效果。

（三）颗粒类化学堵水剂常用的有果壳、青石粉、石灰乳、膨润土、轻度交联的聚丙烯酰胺、聚乙烯醇酚等。

其中，膨润土具有轻度体膨胀性，聚丙烯酰胺、聚乙烯醇在岩石中吸水膨胀性好，可增强封堵效果。

（四）泡沫类化学堵水剂根据成分的不同，可分为两相或三相泡沫。

三相泡沫的主要成分为发泡剂+二烷基环酸钠（ALS）或烷基苯磺酸钠（ABS）及稳定剂羧甲基纤维素（CMC）、膨润土、空气和水组成。

泡沫流体在注水层中叠加的气液阻效应——贾敏效应改变了吸水剖面。

如用干水泥，则反应后生成水泥石，泡沫水泥浆在高含水饱和带硬化封堵吸水大孔道或高渗吸水层段。

二相泡沫不加入固体颗粒，其稳定性较差。

（五）脂类化学堵水剂油田上曾将脂类化学堵水剂用作永久性堵水剂，主要有脲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、糠醇树脂、热缩性树脂等。

油田水处理及相关化学药剂海上油田污水的主要来源为原油的伴生水，原油脱水后产生大量的含油污水。

含油污水通过水处理系统处理，要求的各项指标达到规定的标准后，排海或用于注水。

海上注水也经常采用水井水和海水，或不同水质混合注水。

为达到排海或注水的要求，必须通过不同的工艺流程进行处理，处理过程中为提高处理效果和避免一些不利影响需添加一些相关的化学药剂。

含油污水处理一、含油污水水质、处理目的及要求海上油田污水来源于在油气生产过程中所产出的地层伴生水。

为获得合格的油、气产品，需将伴生水与油气进行分离，分离后的伴生水中，含有一定量的原油及其他杂质，这些含有一定量原油和其他杂质的伴生水称之为含油污水。

1 含油污水水质含油污水一般偏碱性，硬度较低，含铁少，矿化度高。

含油污水中含有以下有害物质：⑴分散油：油珠在污水中的直径较大，为10〜100微米，易于从污水中分离出来，浮于水面而被除去。

这种状态的油占污水含油量的60%〜80%。

(2) 乳化油：其在污水中分散的粒径很小，直径为0.1〜10微米，与水形成乳状液，属于O/W水包油”型乳状液。

这部分油不易除去，必须反相破乳之后才能将其除去，其含量占污水含油量的10%〜15%。

(3) 溶解油：油珠直径小于0.1 微米。

由于油在水中的溶解度很小，这部分油是不能除去的。

其占污水含油量的0.2%〜0.5%。

⑷污水中含有的阳离子常见的有Ca2+、Mg2 +、Ba2+、Sr2+等，阴离子有：CO32-、CL-、SO42-等。

这些离子在水中的溶解度是有限的。

一旦污水所处的物理条件〔温度、压力等〕发生变化或水的化学成分发生变化，均可能引起结垢。

(5) 污水中还可能含有溶解的02、CO2、H2S等有害气体，其中氧是很强的氧化剂，它易使二价铁离子氧化成三价铁离子，从而形成沉淀。

CO2 能与铁反应生成碳酸铁Fe2(CO3)3 沉淀，H2S 与铁反应则生成腐蚀产物―――黑色的硫化亚铁。

(6) 污水中常见的细菌有硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌。

不同类型清水剂处理油田含聚污水的效果对比翟磊;王秀军;靖波;檀国荣【摘要】考察了阳离子型CWC-14、非离子型NQS-01和阴离子型AQS-08 3类清水剂对油田含聚污水的处理效果,对比了它们的作用特点和絮体性能.实验结果表明:在清水剂加入量350 mg/L、处理温度65℃、搅拌转速300 r/min、搅拌时间5 min的条件下,CWC-14、NQS-01和AQS-08对含聚污水的除油率分别为98.8％、98.0％和99.4％;NQS-01受处理温度、搅拌条件影响较大;CWC-14受污水中聚合物质量浓度影响最大.清水剂的絮体特点与其作用机理有关,CWC-14的絮凝速率最快,起效时间最短,絮体呈黏性大块状;NQS-01的絮凝速率最慢,起效时间最长,絮体呈浮油状;AQS-08的絮凝速率和起效时间适中,絮体呈松散状、流动性好.对比结果表明,非阳离子型清水剂可有效避免油田含聚污水处理过程中的黏性油泥问题.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】7页(P124-130)【关键词】聚合物驱;含聚污水;阳离子型清水剂;非离子型清水剂;阴离子型清水剂;絮凝【作者】翟磊;王秀军;靖波;檀国荣【作者单位】海洋石油高效开发国家重点实验室,北京100028;中海油研究总院,北京100028;海洋石油高效开发国家重点实验室,北京100028;中海油研究总院,北京100028;海洋石油高效开发国家重点实验室,北京100028;中海油研究总院,北京100028;海洋石油高效开发国家重点实验室,北京100028;中海油研究总院,北京100028【正文语种】中文【中图分类】X741聚合物驱油技术在我国陆地油田和海上油田都得到了成功应用［1-3］，在大幅提高原油采收率的同时也带来了油田含聚污水的处理难题，并成为困扰注聚油田的共性问题［4-6］。

大量的研究结果已表明，产出聚合物的存在使得油田含聚污水的组成和性质均发生了很大变化［7-11］。

BHQ-05清水剂———————————————————————————————————————第一节化学产品及企业标识———————————————————————————————————————产品中文名称：清水剂BHQ-05产品英文名称：BHQ-05 Water clarifier企业名称：天津市渤海石油采油工程技术服务公司地址：天津市塘沽区河口街2－37号501信箱电子邮件位置：BOPTSC@.bbb邮编：300452电话：86－22－25808349传真：86－22－25808376企业应急电话：86-22-25803522生效日期：2003年6月1日国家应急电话：120（急救）、119（火警）———————————————————————————————————————第二节危险组分及性状———————————————————————————————————————产品外观：无色半透明液体，长期存放可能会产生分层现象，不影响使用效果。

说明：阳离子聚合物和无机盐水溶液。

主要用途：用于油田污水处理系统,降低污水含油。

———————————————————————————————————————第三节危险性概述———————————————————————————————————————危险性类别：无意义侵入途径：吸入食入经皮吸收健康危害：本品有毒，危害健康。

接触本品的主要途径：眼睛、皮肤、呼吸。

皮肤接触：有刺激性。

眼睛接触：有刺激性。

吸入：会刺激呼吸道。

误服：会刺激消化道，并造成金属离子中毒。

慢性与急性影响对人体构成的伤害相似。

物理和化学及火灾和爆炸方面的危害：本品为非易燃易爆物体。

分解性。

分解后有易燃／毒性气体生成。

参见第十节“稳定性和反应活性”。

环境影响：对水生生物有害。

———————————————————————————————————————第四节急救措施———————————————————————————————————————眼睛接触：立即用大量清水冲洗至少15分钟，并不断眨眼。

第二章清水剂第一节基本性质一、定义清水剂的定义比较广泛，我们可以将所有达到清水目的的化学药剂通称为清水剂。

如浮选剂、反向破乳剂、絮凝剂、凝聚剂。

二、划分依据1 从作用机理划分清水剂可以分为破乳性、絮凝性、浮选性、凝聚性的，我们将在后面详细作以介绍。

2 从化学成分划分可以分为无机、有机高分子和微生物三类：（1）无机清水剂主要是铁盐、铝盐及其水解聚合产物。

在无机药剂中还分为无机低分子和无机高分子清水剂，如硫酸铝、三氯化铝、硫酸亚铁等均属于无机低分子清水剂；如我们常见的聚合氯化铝、聚合氯化铁、及聚合铝、聚丙烯酰胺等都属于无机高分子型清水剂。

（2）有机高分子清水剂分为天然和人工合成两大类，如淀粉类、甲壳质属于天然高分子型清水剂，在这里我们不作以过多的介绍。

人工合成型中又有阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型之分。

阴离子型中带有－COON基团或－SO3H基团；阳离子型带有氨基或亚氨基或季铵基。

合成高分子清水剂主要有聚丙烯酰胺及其同系物、衍生物等线型高分子物质。

（3）微生物清水剂是一种无毒的生物高分子化合物，包括机能性蛋白质或机能性多糖类物质，具有生物可降解的独特性质，应用该种清水剂对环境和人类无毒无害。

三、作用机理1 凝聚作用清水剂分散在水中，中和微小的原油粒子和固体悬浮物的表面电荷，使其利用粒子和粒子之间的范德华吸引力而凝结，小油滴凝结成大油滴，并在重力的作用下上浮，以达到除油的效果2 架桥作用清水剂在水中形成絮团，并利用絮团自身的异性电荷，吸引污水中的微小原油粒子、乳化油和其他悬浮物，在重力的作用下，上升或下降以达到除油的效果。

3 破乳作用降低乳化油表面张力，破坏乳化液的油水结构，促使油水分离。

4 浮选作用具有浮选功能多为表面活性剂，表面活性剂在水溶液中易被吸附到气泡的气－液界面上。

表面活性剂极性的一端向着水相，非极性的一端向着气相。

含有待分离的离子、分子的水溶液中的表面活性剂的极性端与水相中的离子或其极性分子通过物理或化学作用连接在一起。

清水剂产品使用说明书滨州市丰泰技术开发有限公司清水剂详细MSDS说明书———————————————————————————————————————第一节化学产品及企业标识———————————————————————————————————————产品中文名称：FTQ-03清水剂（阳离子絮凝剂）产品英文名称：企业名称：滨州市丰泰技术开发有限公司地址：山东省滨州市经济开发区黄河六路212号电子邮件地址：gaoquanbz@邮编：252400电话：86－543-5086188传真：86－543-5086566企业应急电话：86-543-5086188生效日期：2011年11月5日国家应急电话：120（急救）、119（火警）———————————————————————————————————————第二节危险组分及性状———————————————————————————————————————产品外观：无色透明均一液体。

说明：季铵盐类阳离子表面活性剂。

主要用途：用于油田油井注水系统杀菌灭藻。

危险组份ＣＡＳ编号大致含量（％）阳离子絮凝剂50———————————————————————————————————————————第三节危险性概述———————————————————————————————————————危险性类别：不易燃液体侵入途径：吸入食入经皮肤吸收健康危害：皮肤接触：有刺激作用，引起化学品灼伤。

主要症状有发红、发痒和疼痛，甚至患上皮炎。

眼睛接触：会造成较严重的刺激和疼痛，如果不及时治疗可能会损害眼睛组织。

误服：吞服或呕吐时引起口腔、咽喉和胃肠道刺激症状,症状包括恶心、呕吐、腹泻等。

慢性影响：眼及呼吸道刺激症状，接触性皮炎损害。

环境影响：对饮用水和水生生物有危害，容易生物降解。

物理和化学及火灾和爆炸方面的危害：不易燃，无爆炸危险。

———————————————————————————————————————第四节急救措施———————————————————————————————————————眼睛接触：立即翻开眼睑，用清水冲洗至少15分钟，立即就医，在送医院过程中尽可能继续冲洗。