【摘 要】
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XJ页岩油属于非常规油气资源,采用水平井-体积压裂的方式开采,压裂液中掺杂有胍胶,导致采出液乳化程度较高,乳状液类型复杂,低温条件下基本上没有流动性,破乳困难,且油水分离后的污水黏度大,含油粒径小,处理困难。暂时集中在JX联合处理,该站原油处理温度高,药剂使用量大,处理成本居高不下。再加上页岩油资源已探明可开采储量大,随着新井的不断投产,总产量持续猛增,针对这些情况有必要开展采出液的物性分析,筛选
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XJ页岩油属于非常规油气资源,采用水平井-体积压裂的方式开采,压裂液中掺杂有胍胶,导致采出液乳化程度较高,乳状液类型复杂,低温条件下基本上没有流动性,破乳困难,且油水分离后的污水黏度大,含油粒径小,处理困难。暂时集中在JX联合处理,该站原油处理温度高,药剂使用量大,处理成本居高不下。再加上页岩油资源已探明可开采储量大,随着新井的不断投产,总产量持续猛增,针对这些情况有必要开展采出液的物性分析,筛选并复配出高效的破乳剂,开展污水处理药剂的筛选及相关药剂之间的配伍性评价,为页岩油处理站的即将建设提供一些理论支持。本文对采出液处理相关文献、XJ油田采出液处理工艺进行了详细的调研并分析后,确定了适合的研究方案。通过对采出液进行物性分析,开展室内优质单剂的筛选,根据这些单剂不同的作用效果(比如筛选出的“前期型”破乳剂A1,A10,A17,“中期型”破乳剂A14和A16,最终含水较低破乳剂A4和A14)进行有针对性的复配正交实验,最后获得破乳效果较好的破乳剂配方是A14和A17以体积比1:2混合(代号为FH-1),该配方作用的最佳破乳温度是60℃,最佳添加浓度为125 mg/L,均低于目前站内处理参数,3 h时热化学脱水率高达92.91%,油中含水4.32%。采用热化学和电脱脱水工艺,破乳剂添加浓度为50 mg/L,在30 min时剩余油样含水为0.4%,40 min时可以将水完全脱除,达到外输净化油含水低于1%的同时降低了处理成本。水质分析结果表明,采出水呈弱碱性,平均腐蚀速率符合回注水标准,但采出水中悬浮物、油及细菌含量均超出标准。在室内筛选出优质无机和有机絮凝剂,将它们进行优化研究得到代号为PAFM(PAFC添加浓度为80 mg/L,PAM添加浓度为4 mg/L)的絮凝配方,经过石英砂过滤床过滤后含悬浮物3.2 mg/L,含油4.5mg/L;阻垢剂HEDP和杀菌剂Na Cl O的最佳添加量分别为15 mg/L和40 mg/L,阻垢率为91.3%,杀菌率为100%。药剂配伍性评价结果表明,FH-1对PAFM的絮凝作用有协同性;为降低阻垢剂对絮凝剂的影响,通过优化投加工艺,改变药剂投佳顺序,可以保证絮凝效果;缓蚀剂不影响絮凝效果;杀菌剂会降低絮凝效果,但通过增加絮凝配方添加浓度可以达到絮凝预期。当FH-1存在,先添加HEDP后添加PAFM时,这两种情况都会降低阻垢效果,但当HEDP添加浓度为20 mg/L时,可以满足阻垢要求;杀菌剂不影响阻垢效果。实验所用其他药剂对杀菌效果有所降低,但可以在注水沿线上的合适位置增设杀菌剂投加点来保证细菌含量满足标准。考虑到胍胶含量会不同程度地降低FH-1的破乳效果和PAFM的絮凝效果,所以采出液在进入处理系统之前需要先降低胍胶含量。现场中试试验结果表明,新药剂配方体系的应用和对处理站部分工艺的优化,采出液油水分离效果明显提高,交油合格率由试验前的91%提升到96%,采出水处理后井口水质综合达标率由实施前67.8%提升至91%以上。
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