油田采出水特性研究

高矿化度油田采出水析盐结垢机理研究的开题报告

一、选题背景

油田油水共存，采出水中含有大量的盐类成分，其中的硬度离子和碱金属离子等无机盐会随着油水混合体积的变化而发生结晶析出，形成结垢。结垢会严重影响采出水水质和工业设备的使用寿命，给生产带来不便和经济损失。特别是高矿化度油田，其采出水中的盐分更加丰富，结垢问题更为突出。因此，研究高矿化度油田采出水析盐结垢机理，对于解决结垢问题，保证采出水水质和设备正常运行非常重要。

二、研究内容

1.高矿化度油田采出水水质分析及结垢情况调查：对高矿化度油田采出水的水质进行分析，建立采出水质量检测体系，调查结垢情况；

2.结垢物质组份研究：通过分析采出水中析出的结垢物质的成份，了解结垢的类型和来源；

3.结垢机理研究：建立高矿化度油田采出水析盐结垢的物理化学模型，并探究不同条件下析盐结垢的机理；

4.结垢防治技术研究：研究防止高矿化度油田采出水析盐结垢的不同技术措施，为生产提供可行的解决方案。

三、研究意义

1.有助于保持高矿化度油田采出水的水质，有效解决结垢问题，提高生产效益和设备使用寿命；

2.可以为其他类似问题，例如海水淡化中的结垢问题提供参考和借鉴；

3.该研究可以为高矿化度油田的油水处理及开发运营提供技术支撑。

四、研究方法

本研究将采用：

1.化学分析方法：对采出水中的无机盐进行分析，探究结垢的成份和来源；

2.实验模拟法：模拟不同条件下的结垢过程，研究析盐结垢机理；

3.计算机模拟方法：采用计算机模拟构建物理化学模型，预测不同条件下的结垢过程，验证实验数据的准确性； 4.防治技术研究：比较不同防治技术的适用性和效果。

五、研究进度安排

1.前期调研和文献综述；

2.采出水水质分析及结垢情况调查；

3.采用模拟结晶法模拟不同条件下的结垢过程，研究分析结垢机理；

4.建立高矿化度油田采出水析盐结垢的物理化学模型；

5.研究防止高矿化度油田采出水析盐结垢的不同技术措施。

油气田水的各种性质

1.油田水的概念

广义的油田水是指油气田区域内与油气藏有密切联系的地下水，包括油层水和非油层水。狭义的油田水指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。

2.地下水的产状

地下水由于存在于岩石的孔隙中，其存在状态是不同的，有3种情况：

（1)吸附水。在分子引力作用下，吸附在岩石颗粒表面，呈薄膜状的水，在地下的温度和压力条件下不能自由流动的水，亦称束缚水。

（2)毛细管水。存在于岩石的毛细管孔隙和裂隙中的，当外力超过毛细管阻力时，才能在孔隙中流动。

（3)自由水。存在于储集岩的超毛细管孔隙、裂缝或孔洞中的水，在重力作用下可以自由流动的水。

3.油田水的矿化度

总矿化度，即水中各种离子、盐分的总含量。以水加热至105℃蒸发后所剩下的残渣的相对质量来表示。单位为mg/L、g/L或10-°(每升毫克数／水的相对密度）。 一般说，海相沉积油田水矿化度比陆相的高，碳酸盐岩储集层的水矿化度比碎屑岩储集层的高；保存条件好的储集层比开启程度高的高，埋藏深的比埋藏浅的高。

4.油田水的物理性质

（1)相对密度。油田水中因溶有数量不等的盐类，矿化度一般较高，相对密度多大于1. 0,且矿化度越高 密度越大。

（2)粘度。油田水的粘度一般比纯水高，且随矿化度的增加而增加。温度对粘度影响较大，随温度升高，粘度快速隆低。

（3)颜色及透明度。油田水因含杂质，大多不透明，常带有颜色，含H2S时是淡青色；含铁质胶状体时带淡红色、褐色或淡黄色。

（4)嗅味。油田水中含石油时，具汽油或煤油味；含H2S时，具腐蛋味；溶解有NaCl时，带咸味；含氯离子时，带苦味。

（5)导电性。纯水不导电，但油田水中由于含有各种离子，却能够导电。油田水的导电性随含盐量的增高而增加，而电阻则随之减小。

CPVC管材应用于油田采出水处理中的探讨

摘要 本文根据油田采出水水质的特殊性及cpvc管材的各项性能(包括:机械性能、耐温性、耐蚀性、耐久性等),就cpvc管材在油田采出水处理中的应用前景进行了论述。

关键词 采出水;cpvc管材;机械性能;耐温性;耐久性

中图分类号 x741文献标识码 a 文章编号

1674-6708(2010)18-0101-02

the application of cpvc pipe in oil field produced water

treatment

abstract according to the particularity quality of oil

field produced water and each performance of the cpvc pipe

includes: mechanical property, heat resistance, corrosion

resistance, durability and so on, elaboration in the theory

that the application prospect of cpvc pipe to carry on in the

oil field produced water disposal.

keywords produced water disposal;cpcv pipe;mechanical

properties;heat resistance;durability

1 概述

氯化聚氯乙烯(chlorinated polyvinyl chloride),概念上cpvc是由pvc经过氯化作用形成的,但是cpvc会因为不同的氯化方式、状况及氯的反应量有很大的差异性,cpvc分子氯含量由基础pvc的56.7%提升到68～74%之高,使cpvc具备高耐温性(持续操作温度达93oc)、化性迟钝不活泼、材质洁净抗菌、运用环保卫生、优异机械性强度、最安全的抗燃性及发烟性等。其制造原理如下:

149 技术研究2018年第5期

1 油气田采出水处理技术现状目前常见的处理工艺分物理法、化学方法和生物法等，在实际中交叉结合应用最为常见。1.1 物理方法物理法处理的核心就是去除采出水中的矿物质和大部分固体杂质等。主要的方法就是分离技术、粗粒化技术、过滤技术和膜分离技术等。其中分离技术包含了重力分离和离心分离两种方法，重力分离采用油和水的密度差与不相溶将水与油、悬浮物等分离，离心分离使用装有采油污水的容器进行高速旋转，采用颗粒与污水质量不同，受到的离心力大小不同将其分离。粗粒化技术是利用油和水相对聚结材料亲和力不同进行分离，采油污水遇到疏水亲油物质时，油珠聚集成较大油滴从而分离。过滤技术就是将采油污水置于滤层中，可以过滤掉污水中的悬浮颗粒。膜分离技术则是利用膜的选择透过性对采油污水进行分离和提纯。1.2 化学方法采出水处理的化学方法就是将不能单独用物理方法和生物方法的废水用化学方法结合物理方法来去除其杂质。常用的技术有盐析技术、混凝沉淀技术、化学氧化技术和电化学处理技术等。其中盐析技术利用压缩油粒与水界面处双电层的厚度使油粒脱稳，这种方法操作简单并且费用低，因此应用十分广泛。混凝沉淀技术主要是加入化学药剂来凝结溶解油和悬浮物使其沉淀并过滤去除，但是加入化学药剂有可能造成水的再次污染，一般不作为预处理技术。化学氧化技术主要采用的氧化介质有臭氧、过氧化氢、UV和催化氧化等，化学氧化方法主要是作为预处理技术或者与其他技术联用。电化学技术通过以铝和铁作为阳极电解处理含油污水，常用于海洋油气田的污水处理。1.3 生物方法生物技术就是利用微生物的生化作用将复杂的有机物转化为简单物质，将有毒的物质转化为无毒的简单物质从而使污水净化。生物技术可以分为好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术，好氧生物处理技术就是在有充分的溶解氧的环境下利用好氧微生物的活动，将无水中的有机物分解为水、二氧化碳、氨气等简单无毒物质；厌氧生物处理技术就是在足够的厌氧环境下使污水中的有机物质分解为水、二氧化碳和甲烷等无毒简单物质。生物法的成本低、效率高、无二次污染，因此应用比较广泛。2 油气田采出水处理技术存在的问题目前，采出水处理技术存在许多问题，比如处理工艺单一、设备陈旧等。虽然采出水技术一直在革新，但是仍然存在一些油气田使用传统的旧工艺进行处理，成本低、工人劳动强度低，但是其生产效益也很低。同时随着国家对石油需求的增加，低渗透油气田的开发也在不断增加，但是低渗透油气田对注入水的水质要求非常高，这就增加了污水处理难度。为了不堵塞进油通道，需要更加良好的处理效果的深度处理工艺。对于污水处理的二次污染，目前解决的现状也较差，杀菌剂等处理剂的加入使得污水处理难度加大。一些油气田的设备已经陈旧、腐蚀，使用效率不高，有待更新。3 油气田采出水处理技术的未来展望如今油气田采出水处理的问题层出不穷。为了提高水资源的利用、保护环境，油气田采出水处理技术需要革新。3.1 开发新型处理药剂开发新型高效的处理药剂至关重要，混凝剂在采出水处理中十分重要，研究和开发混凝能力强、沉降速度快的新型混凝剂是新型药剂开发的主要方向。除了革新混凝剂，还有破乳剂和降黏剂，这些都是采出水处理药剂革新的重点。3.2 设备革新除了新型高效的处理药剂，新型高效的设备也是非常重要。上一章中提到目前一些油气田存在设备腐蚀的情况，预防设备腐蚀的同时还可以更换新型高效的采出水处理设备，提高采出水处理的效率。3.3 膜处理技术的创新开发性能好抗污染的膜材料是继续研究的课题，膜处理技术与生物方法结合是非常有效的处理技术发展方向。另外，将膜处理技术与聚集技术结合起来研究出新型破乳功能材料可以解决膜污染等问题。4 结束语油气田采出水主要是原油在生产过程中脱出的污水，因此油气田采出水的处理对于保护环境、减少污染、水资源再利用具有非常重要的意义，必须不断促进采出水处理技术的革新发展。参考文献[1] 韩丽娟，张淑芝.采油污水处理工艺探讨[J].水资源保护，2006，22（6）：61-63.油气田采出水处理技术盖文林1 孙钰涵2 赵梓旭31.中国石油长庆油田第三采气厂 内蒙古 鄂尔多斯 017000 2.中国石油长庆油田第五采气厂 内蒙古 鄂尔多斯 017000 3.中国石油长庆油田第四采气厂 内蒙古 鄂尔多斯 017000 摘要：本文通过对现有技术进行分析，剖析目前油气田采出水处理中存在的问题，并提出油气田采出水处理技术的未来展望。关键词：探讨 采出水处理 处理技术 未来展望Discussion on treatment technology of produced water in oil and gas fieldsGai Wenlin1，Sun Yuhan2，Zhao Zixu3No.3 Oil Production Plant，Changqing Oilfield，PetroChina，Ordos 017000，ChinaAbstract：Based on the analysis of the existing technology，this paper analyzes the problems existed in the treatment of the produced water in oil and gas fields，and prospects the future of the treatment technology.Keywords：discussion；produced water treatment；treatment technology；future prospect