時(shí)間：2023-03-13 11:23:06
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關(guān)鍵詞:防砂技術(shù);化學(xué)防砂;固砂劑;熱采稠油井;技術(shù)發(fā)展;遼河錦州油田;綜述
錦州油田現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)塊主要有錦45塊、錦7塊、歡17塊、錦25塊、錦16塊等,在長(zhǎng)期的開(kāi)采過(guò)程中,油井出砂一直是制約油田正常生產(chǎn)的一個(gè)主要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)2000年出砂井?dāng)?shù)873口,2005年上升到1056口。論文這些區(qū)塊呈現(xiàn)的特征是出砂的套變油井逐年增多,出砂粒徑逐年變細(xì),出砂量逐年增多。其中錦45塊和錦7塊由于成巖作用差,膠結(jié)疏松,油井出砂極為嚴(yán)重。機(jī)械防砂、壓裂防砂、螺桿泵排砂等防排砂技術(shù)受井下工具的限制,均不適用于出細(xì)粉砂油井和套變油井防砂,而化學(xué)防砂具有其他防砂措施不可替代的優(yōu)越性,具有固化強(qiáng)度高、有效期長(zhǎng)、對(duì)地層傷害性小、施工簡(jiǎn)便的特點(diǎn),所建立的人工井壁能有效地阻擋地層出砂,具有普遍性,能很好地解決各種油井防砂問(wèn)題,是解決套變油井和出細(xì)粉砂油井防砂難題的有效方法。
1化學(xué)防砂技術(shù)的發(fā)展歷程
錦州油田已開(kāi)發(fā)15年,油井出砂一直是影響油田開(kāi)發(fā)水平提高的主要因素之一,畢業(yè)論文化學(xué)防砂技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展在油田開(kāi)發(fā)中起了至關(guān)重要的作用。1992～2005年期間化學(xué)防砂技術(shù)的發(fā)展可分為四個(gè)階段。
(1)1992～1995年,在稀油和稠油區(qū)塊分別使用以長(zhǎng)效黏土穩(wěn)定劑為主的FSH2901稀油固砂劑和以無(wú)機(jī)物為主的BG-1高溫固砂劑。
(2)1996～1997年,稠油井化學(xué)防砂技術(shù)有了新突破,先后開(kāi)發(fā)并研制了含有有機(jī)成分的三氧固砂劑、高溫泡沫樹(shù)脂和改性呋喃樹(shù)脂溶液防砂劑。
(3)1998～2002年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸綜合防砂技術(shù)代替長(zhǎng)效黏土穩(wěn)定劑成為稀油井化學(xué)防砂技術(shù)的主流,以含有水泥添加劑的有機(jī)硅固砂劑代替了三氧固砂劑。
(4)2003～2005年,改性呋喃樹(shù)脂防砂技術(shù)由于有效率較高和有效期較長(zhǎng),醫(yī)學(xué)論文成為化學(xué)防砂技術(shù)的主流,其余早期的化學(xué)防砂技術(shù)不再使用,同時(shí)LH-1高強(qiáng)度固砂劑防砂技術(shù)通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
2化學(xué)防砂技術(shù)的應(yīng)用效果
2.1FSH-901稀油井固砂劑防砂技術(shù)
(1)防砂機(jī)理FSH-901固砂劑主要成份為線性的高分子陽(yáng)離子型聚合物N2胺甲基聚丙烯酰胺,這種聚合物中陽(yáng)離子與黏土晶格中的陽(yáng)離子發(fā)生交換作用,中和黏土表面的靜電荷,消除黏土片層間的排斥力,使黏土呈吸縮狀態(tài),阻止黏土膨脹引起砂粒運(yùn)移。由于與黏土發(fā)生交換的陽(yáng)離子是連接成鏈狀的,可在黏土顆粒表面形成強(qiáng)大的吸附膜,包裹黏土顆粒,使黏土顆粒與泥砂顆粒牢固地黏結(jié)在一起,又可防止其他陽(yáng)離子的侵入和交換,達(dá)到固砂和防止油層出砂的目的。
(2)應(yīng)用效果1992～1997年,使用FSH-901稀油井固砂劑總計(jì)施工136井次,有效107井次,有效率78.7%。
2.2BG-1高溫固砂劑防砂技術(shù)
(1)防砂機(jī)理該高溫固砂劑是以含鈣的無(wú)機(jī)化合物為主體,加入有機(jī)硅化物及分散劑,經(jīng)密閉表面噴涂工藝處理制得的白色粉末狀固體顆粒。在快速攪拌下將該劑分散在水介質(zhì)中,配制成微堿性的懸浮液,在注汽條件下擠入井內(nèi),其中的硅化物在井筒近井地帶高溫表面發(fā)生脫水反應(yīng),將地層砂牢固地結(jié)合在一起,從而達(dá)到固砂的目的。
(2)應(yīng)用效果1992～1995年,使用BG-1高溫固砂劑總計(jì)施工79井次,有效63井次,有效率79.7%。
2.3三氧固砂劑防砂技術(shù)
(1)防砂機(jī)理三氧固砂劑由粉狀氫氧化鈣、碳酸鈣、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散劑、助乳化劑及其他助劑組成。承載于氫氧化鈣和碳酸鈣上的乙氧基硅烷在高溫條件下遇水分解,乙氧基變?yōu)楣璐蓟?硅醇基與砂粒表面的氫氧基(—OH)之間和硅醇基相互之間發(fā)生脫水縮合反應(yīng),硅醇基與鈣化合物之間也會(huì)發(fā)生某些反應(yīng),其結(jié)果是砂粒和鈣化合物顆粒之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅大分子,使松散的砂粒膠結(jié)在一起。
(2)應(yīng)用效果1996～1997年,使用三氧固砂劑總計(jì)施工98井次,有效81井次,有效率82.7%。
2.4高溫泡沫樹(shù)脂防砂技術(shù)
(1)防砂機(jī)理當(dāng)高溫可發(fā)泡樹(shù)脂液擠入地層后,一部分樹(shù)脂液在砂粒之間吸附而形成膠結(jié)點(diǎn),樹(shù)脂固結(jié)后將地層砂固結(jié);進(jìn)入地層虧空處的另一部分樹(shù)脂在發(fā)泡劑作用下發(fā)泡并形成固體泡沫擋砂層,起人工井壁的作用。這一技術(shù)是高溫樹(shù)脂固砂與固體泡沫人工井壁防砂的結(jié)合。
(2)應(yīng)用效果1997年,使用高溫泡沫樹(shù)脂總計(jì)施工4井次,有效2井次,有效率50%。
.5改性呋喃樹(shù)脂防砂技術(shù)
(1)防砂機(jī)理改性呋喃樹(shù)脂防砂劑由改性呋喃樹(shù)脂、固化劑、催化劑及抗高溫老化劑、吸附劑及后處理劑組成,在紊流狀態(tài)下易分散于水中,職稱論文不結(jié)團(tuán)、不沉降。防砂劑在清水或污水?dāng)y帶下進(jìn)入油井目的層段,分散并吸附在砂粒表面,在地層條件下固化,在套管外地層中形成不熔化不溶解的阻砂井壁,水則作為增孔劑使其具有一定的滲透率[1]。這種防砂劑形成的人工井壁,抗壓強(qiáng)度為5～15MPa,可阻擋粒徑>0106mm的砂粒通過(guò)。
(2)應(yīng)用效果1997～2005年,使用改性呋喃樹(shù)脂防砂劑總計(jì)施工99井次,有效94井次,有效率94.9%。
2.6氟硼酸綜合防砂技術(shù)
(1)防砂機(jī)理氟硼酸可水解產(chǎn)生HF[2],即BF4-+H2O=BF3OH-+HFBF3OH-陰離子可進(jìn)一步依次水解成BF2(OH)2-、BF(OH)3-、H3BO3,同時(shí)產(chǎn)生HF。各級(jí)水解生成的HF與砂巖中的黏土和地層骨架礦物顆粒的反應(yīng)為HF+Al2SiO16(OH)2H2SiF6+AlF3+H2O與此同時(shí),羥基氟硼酸和硼酸亦與地層礦物顆粒如高嶺石反應(yīng),生成硼硅酸鹽和硼酸鹽。硼硅酸鹽可將小片黏土溶合在一起,阻止其分解和運(yùn)移,使氫氟酸進(jìn)一步與地層骨架礦物反應(yīng)。在這些反應(yīng)中,黏土中的鋁生成取決于F-的某種氟鋁酸鹽絡(luò)離子而溶解在溶液中。在礦物表面富集了硅和硼,在硅酸鹽和硅細(xì)粒上則形成非晶質(zhì)硅和硼硅玻璃的覆蓋層,溶合成骨架,使顆粒運(yùn)移受阻。
(2)應(yīng)用效果1998～2002年,使用氟硼酸綜合防砂技術(shù)總計(jì)施工130井次,有效106井次,有效率81.5%。
2.7YL971有機(jī)硅固砂劑防砂技術(shù)
(1)防砂機(jī)理該固砂劑能改變黏土表面的電荷性質(zhì),其中的主體成份聚合物還能與地層中的硅氧結(jié)構(gòu)礦物(包括黏土中的硅氧結(jié)構(gòu)礦物和砂礫中的SiO2)反應(yīng),形成牢固的化學(xué)鍵;同時(shí)在油層條件下固砂劑分子之間相互交聯(lián),形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),既穩(wěn)定了膠結(jié)物,又固結(jié)了疏松砂粒。
(2)應(yīng)用效果1998～2002年,使用YL971有機(jī)硅固砂劑總計(jì)施工89井次,有效76井次,有效率85.4%。
2.8LH-1高強(qiáng)度固砂劑防砂技術(shù)
(1)防砂機(jī)理在高溫下該固砂劑中的有機(jī)硅化物經(jīng)水解、表面脫水,以硅氧鍵與地層砂結(jié)合,并在各種添加劑的共同作用下將地層砂緊密連接在一起,留學(xué)生論文形成具有一定滲透率和高強(qiáng)度的立體蜂窩網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)濾砂層,阻止地層砂流入井筒。
(2)應(yīng)用效果2005年,使用LH21高強(qiáng)度固砂劑總計(jì)施工11井次,有效11井次,有效率100%。
3現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題
以上各種化學(xué)防砂技術(shù)在錦州油田開(kāi)發(fā)的不同時(shí)期發(fā)揮了極其重要的作用,有力地保障了油田生產(chǎn)的正常運(yùn)行。隨著各個(gè)區(qū)塊開(kāi)發(fā)力度的加大及上產(chǎn)措施的實(shí)施,化學(xué)防砂主要面臨以下幾種狀況。
3.1出砂套變井逐年增加
據(jù)統(tǒng)計(jì),隨著錦州油田各采油區(qū)塊遞減幅度的加大,出砂油井?dāng)?shù)每年遞增,2000年共有873口,2005年已增加到1056口。其中出砂的套變油井?dāng)?shù)也逐年上升,2000年為163口,2005年底已上升到316口。出砂的套變油井如不及時(shí)采取防砂措施,套管變形將更加嚴(yán)重,甚至發(fā)生套管損壞、油井報(bào)廢。雖然套管嚴(yán)重?fù)p壞的油井可以采取注灰、補(bǔ)層、側(cè)鉆等補(bǔ)救措施,但會(huì)大大增加采油成本。對(duì)于套變油井,最好在出砂初期便采用化學(xué)防砂法防治出砂。
3.2長(zhǎng)井段油井化學(xué)防砂的難度加大
進(jìn)入油田開(kāi)發(fā)中后期,錦州油田在布井上采取了井網(wǎng)加密策略,在油層開(kāi)發(fā)上采取了幾套層系合采措施,油井開(kāi)發(fā)層系增多,油層厚度加大,井段加長(zhǎng),也加大了化學(xué)防砂的難度。有些油井由于井段長(zhǎng),層間差別大,籠統(tǒng)的化學(xué)防砂方式已不再適用,只能根據(jù)不同油層的地質(zhì)狀況、出砂量及出砂粒徑,設(shè)計(jì)不同濃度、不同組成、不同藥劑用量的合理的分層防砂方案,并利用井下工具來(lái)完成分層化學(xué)防砂措施。該技術(shù)正在逐步完善之中。
3.3油井出砂粒徑逐年變細(xì)
以錦45塊為例,根據(jù)463個(gè)采集砂樣的篩選分析結(jié)果,2000年砂樣平均粒度中值為01243mm,2005年為01156mm,呈現(xiàn)逐年變細(xì)的趨勢(shì),出細(xì)粉砂油井逐漸增多。另外,在少數(shù)油井采集的砂樣中,有大粒砂和近似泥漿的細(xì)粉砂,說(shuō)明油層骨架已遭到破壞,如不及時(shí)采取防砂措施,將發(fā)生地層虧空嚴(yán)重、套管變形、破裂損壞的危險(xiǎn)現(xiàn)象。
4開(kāi)發(fā)中后期化學(xué)防砂技術(shù)發(fā)展方向
4.1開(kāi)發(fā)新型常溫固化、耐高溫的化學(xué)防砂技術(shù)有一些出砂比較嚴(yán)重的套變的檢泵油井,由于油層溫度低,不能采用現(xiàn)有的化學(xué)防砂技術(shù)防砂。曾嘗試使用常溫環(huán)氧樹(shù)脂防砂技術(shù),由于固化強(qiáng)度低而被淘汰。目前錦州油田使用的改性呋喃樹(shù)脂防砂技術(shù)和LH21高強(qiáng)度固砂劑防砂技術(shù),所用藥劑都是高溫固化類型的,不適用于常溫檢泵油井,有待開(kāi)發(fā)常溫固化、耐高溫的化學(xué)防砂技術(shù)。
4.2逐步完善配套分層防砂工藝
針對(duì)多層合采,井段加長(zhǎng)的出砂油井,籠統(tǒng)防砂方法已不再適用,分層防砂是有效措施之一。目前的分層防砂技術(shù)應(yīng)逐步完善各層系的設(shè)計(jì)方案、藥劑的選用和施工方式方法,以適應(yīng)這類油井防砂的需要。
參考文獻(xiàn):
1.1油田化學(xué)品名稱混亂
目前我國(guó)油田化學(xué)品的種類較多，一些油田化學(xué)品生產(chǎn)廠家在進(jìn)行各種油田化學(xué)品生產(chǎn)的過(guò)程中容易出現(xiàn)產(chǎn)品與產(chǎn)品名稱混亂的情況，使得產(chǎn)品名稱標(biāo)注不準(zhǔn)確。除此之外，一些生產(chǎn)廠商還夸大油田產(chǎn)品的適用范圍，擴(kuò)大產(chǎn)品的使用功能，使得油田產(chǎn)品種類分化不清，產(chǎn)品質(zhì)量檢查無(wú)法有序的進(jìn)行。
1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范
在對(duì)油田化學(xué)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢查的過(guò)程中，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范這一問(wèn)題普遍存在，產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范主要表現(xiàn)為：其一，生產(chǎn)廠家自行制定標(biāo)準(zhǔn)。很多油田化學(xué)品廠家由于生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)能力有限，無(wú)法按照國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。此種情況下，生產(chǎn)廠家自行制定產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，這使得產(chǎn)品質(zhì)量較低。其二，產(chǎn)品參數(shù)不能體現(xiàn)產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用效果。一些廠家在生產(chǎn)油田化學(xué)品的過(guò)程中，未根據(jù)相關(guān)資料和技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品參數(shù)，使得產(chǎn)品參數(shù)無(wú)法真實(shí)的準(zhǔn)確的體現(xiàn)產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用效果，對(duì)于安全、有效的應(yīng)用油田化學(xué)品有很大影響。
1.3質(zhì)檢人員水平較低
目前并沒(méi)有完善的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，對(duì)質(zhì)檢人員進(jìn)行定期或不定期的培訓(xùn)工作。另外，由于油田化學(xué)品監(jiān)督檢查是一項(xiàng)繁重的工作，質(zhì)檢人員的工作量大，所以質(zhì)檢人員在對(duì)油田化學(xué)品進(jìn)行監(jiān)督檢查的過(guò)程中很可能遺漏或忽略某個(gè)關(guān)鍵步驟，致使產(chǎn)品檢查結(jié)果失真，無(wú)法保證油田化學(xué)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
2改進(jìn)油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督管理及技術(shù)的有效措施
2.1加強(qiáng)油田化學(xué)品生產(chǎn)商的把關(guān)
對(duì)所申報(bào)的產(chǎn)品的企業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格的審查，是非常重要的工作。在進(jìn)行油田化學(xué)品進(jìn)行監(jiān)督檢查之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)申報(bào)企業(yè)的生產(chǎn)能力、檢測(cè)能力、誠(chéng)信記錄等多方面進(jìn)行綜合的考察。
2.2深化油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督
油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督是一項(xiàng)非常重要的工作。油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督各個(gè)部門之間一定要配合進(jìn)行此項(xiàng)監(jiān)督工作，確保油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督的各個(gè)環(huán)節(jié)都在監(jiān)督人員嚴(yán)格的控制之下進(jìn)行的，可以準(zhǔn)確的確定油田化學(xué)品對(duì)健康、安全、環(huán)境、節(jié)能等等方面是否有影響?？傊?，為了保證油田化學(xué)品可以安全、有效的應(yīng)用，一定要深化油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督工作，真正檢查出產(chǎn)品是否存在質(zhì)量問(wèn)題，為創(chuàng)造良好的油田化學(xué)品市場(chǎng)環(huán)境而努力。
2.3科學(xué)歸規(guī)范產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
為了改善我國(guó)油田化學(xué)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)混亂的情況，我國(guó)油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持應(yīng)用不同級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)先原則：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。按照此原則對(duì)油田化學(xué)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的、合理的技標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)督檢查，如若存在產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不符合要求的情況一律要求整改，直到產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)。
2.4加強(qiáng)質(zhì)檢人員培訓(xùn)
質(zhì)檢人員作為油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督的主體，其自身的能力、素質(zhì)、意識(shí)等直接決定產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督的效果。為了促使質(zhì)檢人員在油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督過(guò)程中規(guī)范的進(jìn)行監(jiān)督檢查工作，定期或不定期的對(duì)質(zhì)檢人員進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)是非常必要。系統(tǒng)的培訓(xùn)可以對(duì)質(zhì)檢人員的能力、意識(shí)、專業(yè)知識(shí)、素質(zhì)等方面進(jìn)行教育和培養(yǎng)，促使質(zhì)檢人員可以熟練使用檢測(cè)設(shè)備、可以規(guī)范自己的言行舉止、可以從專業(yè)的角度分析產(chǎn)品，為標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行油田化學(xué)品質(zhì)量監(jiān)督創(chuàng)造條件。
3結(jié)語(yǔ)
1.1緩蝕劑、殺菌劑等化學(xué)試劑在油田污水處理上的應(yīng)用
殺菌劑，通常包括非氧化型和氧化型兩種，其相關(guān)差異性在使用的功能和組成上表現(xiàn)得最為突出。在這當(dāng)中氧化性殺菌劑具有較強(qiáng)的殺菌力，在眾多領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用。如次氯酸鈉、氯氣、溴類、過(guò)氧化氫、臭氧等，但是其藥效難以長(zhǎng)時(shí)間得以維持，缺乏穩(wěn)定性、具有很大的需求量，十分容易對(duì)環(huán)境帶來(lái)污染，所以較少應(yīng)用于油田污水處理方面。在油田污水處理中，非氧化性殺菌劑獲得了廣泛的應(yīng)用，非氧化性殺菌包括非離子型、離子型兩種類型。非離子型殺菌劑要實(shí)現(xiàn)殺滅細(xì)菌或抑制細(xì)菌的目的，主要通過(guò)向細(xì)菌體內(nèi)滲透或者在水中完成水解后，和細(xì)菌的某些組分產(chǎn)生絡(luò)合物沉淀來(lái)完成，主要有醛類，如戊二醛、甲醛、氯代酚類還有相關(guān)衍生物。離子型殺菌劑主要包括兩性離子殺菌劑、陽(yáng)離子型殺菌劑、陰離子型殺菌劑，季銨鹽精確類屬于陽(yáng)離子殺菌劑之一,是最廣譜有效的，另外還有有機(jī)胺類、1227防藻類。兩性殺菌具有十分廣泛的使用范圍，很少使用陰離子類。緩蝕劑，以主要化學(xué)成分為參照進(jìn)行分類，主要包括有機(jī)和無(wú)機(jī)兩類，緩蝕劑具有很強(qiáng)的適用性，能夠有效控制金屬的腐蝕性。同有機(jī)緩蝕劑比較，無(wú)機(jī)緩蝕劑在種類上較少，并且要想發(fā)揮效用，一定要在高濃度條件，在這當(dāng)中鉻酸鹽緩蝕劑具有非常顯著的緩蝕效果，在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間，使用非常廣泛，但在環(huán)境保護(hù)方面，我國(guó)政府的管理力度不斷加強(qiáng)，鉻酸鹽緩蝕劑慢慢從市場(chǎng)淡出。有機(jī)緩蝕劑有很多類型，主要有銨鹽和季胺鹽類緩蝕劑、雜環(huán)型緩蝕劑、咪唑啉類緩蝕劑等。
1.2阻垢、絮凝等化學(xué)試劑的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用
油田產(chǎn)生能夠產(chǎn)生大量的污水，其中不少化學(xué)添加劑、天然的機(jī)械雜質(zhì)等，會(huì)使得管線遭受腐蝕，或發(fā)生堵塞，要是對(duì)外排放勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。但是在現(xiàn)階段，處理油田污水的化學(xué)添加劑和天然雜質(zhì)，已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用化學(xué)絮凝法，大多當(dāng)做預(yù)處理技術(shù)同氣浮法有效配合，發(fā)揮使用作用。絮凝劑成為了被經(jīng)常使用的油田化學(xué)劑。現(xiàn)階段絮凝劑已經(jīng)有很多種類，具體涉及有機(jī)絮凝劑、無(wú)機(jī)絮凝劑、復(fù)合絮凝劑等三類。在這當(dāng)中，使用有機(jī)高分子絮凝劑具有很多的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)為能夠較快獲得處理，不需要太多的量，帶來(lái)的污泥量不大等，絮凝劑在油田污水處理中顯現(xiàn)出了重要的作用，其重要地位已經(jīng)獲得了認(rèn)可。結(jié)垢通常是指在管線、儲(chǔ)層、設(shè)備中形成的非常密實(shí)的，呈現(xiàn)出非正常溶解度的難溶或微溶鹽類物質(zhì)的垢。開(kāi)發(fā)油氣田，到達(dá)中期階段與后期階段后，在采油工藝上回注污水成為廣泛應(yīng)用的方式。就生產(chǎn)過(guò)程來(lái)說(shuō)，受溫度、壓力等各種條件不斷變化的影響，同時(shí)受水在熱力學(xué)上缺乏穩(wěn)定性，并且在化學(xué)上呈現(xiàn)出不相容性影響，通常會(huì)導(dǎo)致地面注水管線、地層、注水井筒出現(xiàn)結(jié)垢?，F(xiàn)階段，已經(jīng)形成了多種油田污水的結(jié)垢控制技術(shù)：對(duì)不相容的水盡可能避免發(fā)生混合、對(duì)水的pH值加強(qiáng)控制、將成垢離子從水中清除、使用防垢劑、對(duì)物理?xiàng)l件控制好、磁防垢技術(shù)。將少量的防垢劑，加入水中實(shí)施化學(xué)防垢，這是應(yīng)用比較多的一種方法。防垢機(jī)理是利用晶體畸變、螯合、分散等多種作用把垢粒、成垢離子在水中穩(wěn)定保持，進(jìn)而對(duì)結(jié)垢產(chǎn)生有效的阻止作用。
2結(jié)語(yǔ)
1.創(chuàng)新組織機(jī)構(gòu)、更新經(jīng)營(yíng)理念，優(yōu)化創(chuàng)新氛
組織機(jī)構(gòu)是油田企業(yè)得以生存和發(fā)展的框架，對(duì)組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)立，可以有效地將企業(yè)的實(shí)際同管理理論相結(jié)合，為企業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。目前我國(guó)油田企業(yè)面臨著重組整改的局面，急需新鮮血液的加入，無(wú)論是組織機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新，還是經(jīng)營(yíng)理念的更新，或優(yōu)化創(chuàng)新氛圍，都需要進(jìn)行科學(xué)的變革。但無(wú)論是改革還是創(chuàng)新，都必須根據(jù)國(guó)情，進(jìn)行科學(xué)有效的管控模式。創(chuàng)新不只是發(fā)現(xiàn)，更是實(shí)踐。所以企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力不單單體現(xiàn)在科技實(shí)力，更體現(xiàn)在管理水平上。因此，企業(yè)要向現(xiàn)代化企業(yè)管理方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)管理上的創(chuàng)新，讓企業(yè)擺脫計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的束縛，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2.實(shí)現(xiàn)流程與人資管理創(chuàng)新，科學(xué)應(yīng)用信息技術(shù)
當(dāng)今時(shí)代是科學(xué)信息技術(shù)大發(fā)展的時(shí)代，油田企業(yè)若想適應(yīng)這種快速發(fā)展的社會(huì)環(huán)境，就必須在管理上尋求創(chuàng)新，從而獲得更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展，人才將成為各大企業(yè)爭(zhēng)奪的核心，人才也將成為各企業(yè)重要的戰(zhàn)略資源。所以，油田企業(yè)要改變已有的工作重心，將已有的制度化管理逐步向人性化管理偏移，讓制度化管理和人性化管理并駕齊驅(qū)，激發(fā)員工的潛力，提高員工的工作積極性。此外，企業(yè)還要通過(guò)對(duì)信息技術(shù)的運(yùn)用，讓流程更加順暢，不僅提升了局部效率，更是改善了整體流程效率，從而實(shí)現(xiàn)管理上的創(chuàng)新。
3.實(shí)現(xiàn)人性化管理，積極開(kāi)發(fā)人的潛能
對(duì)人的管理是管理工作中最難的也是最重要的部分，堅(jiān)持以人為本的管理理念，充分調(diào)動(dòng)員工的工作積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，發(fā)揮他們最大的潛力，提高企業(yè)凝聚力和創(chuàng)造力，為企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益打下基礎(chǔ)。主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行：首先，要尊重每一位員工，為他們提供良好的工作環(huán)境和工作機(jī)遇，重視員工的權(quán)利；其次，關(guān)愛(ài)每一位員工，員工奮斗在企業(yè)生產(chǎn)的第一線，企業(yè)要做到想員工之所想、幫員工之所急、解員工之所難，盡力讓員工把企業(yè)當(dāng)家，為企業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)；第三，積極開(kāi)發(fā)員工的潛能，為員工安排合適的工作和崗位，最大限度的激發(fā)員工工作的熱情和潛力，做到人盡其能；最后，要塑造一只高素質(zhì)的員工隊(duì)伍，加強(qiáng)企業(yè)的文化建設(shè)。
4.實(shí)施基礎(chǔ)管理規(guī)范化，不斷構(gòu)建知識(shí)型團(tuán)隊(duì)
油田企業(yè)的傳統(tǒng)管理模式是人事管理，而現(xiàn)代的人力資源管理更側(cè)重對(duì)人才的管理，為此企業(yè)要做到建立健全人才培養(yǎng)機(jī)制、使用機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制和人才安全預(yù)警機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)人才的管理，尤其是核心技術(shù)型人才的管理，創(chuàng)建知識(shí)型的團(tuán)隊(duì)。
二、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞: 防砂技術(shù);化學(xué)防砂;固砂劑;熱采稠油井;技術(shù)發(fā)展;遼河錦州油田;綜述
錦州油田現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)塊主要有錦45 塊、錦7 塊、歡17 塊、錦25 塊、錦16 塊等,在長(zhǎng)期的開(kāi)采過(guò)程中,油井出砂一直是制約油田正常生產(chǎn)的一個(gè)主要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)2000 年出砂井?dāng)?shù)873 口, 2005 年上升到1056 口。論文 這些區(qū)塊呈現(xiàn)的特征是出砂的套變油井逐年增多,出砂粒徑逐年變細(xì),出砂量逐年增多。其中錦45 塊和錦7 塊由于成巖作用差,膠結(jié)疏松,油井出砂極為嚴(yán)重。機(jī)械防砂、壓裂防砂、螺桿泵排砂等防排砂技術(shù)受井下工具的限制,均不適用于出細(xì)粉砂油井和套變油井防砂,而化學(xué)防砂具有其他防砂措施不可替代的優(yōu)越性,具有固化強(qiáng)度高、有效期長(zhǎng)、對(duì)地層傷害性小、施工簡(jiǎn)便的特點(diǎn),所建立的人工井壁能有效地阻擋地層出砂,具有普遍性,能很好地解決各種油井防砂問(wèn)題,是解決套變油井和出細(xì)粉砂油井防砂難題的有效方法。
1 化學(xué)防砂技術(shù)的發(fā)展歷程
錦州油田已開(kāi)發(fā)15 年,油井出砂一直是影響油田開(kāi)發(fā)水平提高的主要因素之一,畢業(yè)論文 化學(xué)防砂技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展在油田開(kāi)發(fā)中起了至關(guān)重要的作用。1992～2005 年期間化學(xué)防砂技術(shù)的發(fā)展可分為四個(gè)階段。
(1) 1992～1995 年,在稀油和稠油區(qū)塊分別使用以長(zhǎng)效黏土穩(wěn)定劑為主的fsh2901 稀油固砂劑和以無(wú)機(jī)物為主的bg-1 高溫固砂劑。
(2) 1996～1997 年,稠油井化學(xué)防砂技術(shù)有了新突破,先后開(kāi)發(fā)并研制了含有有機(jī)成分的三氧固砂劑、高溫泡沫樹(shù)脂和改性呋喃樹(shù)脂溶液防砂劑。
(3) 1998～2002 年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸綜合防砂技術(shù)代替長(zhǎng)效黏土穩(wěn)定劑成為稀油井化學(xué)防砂技術(shù)的主流,以含有水泥添加劑的有機(jī)硅固砂劑代替了三氧固砂劑。
(4) 2003～2005 年,改性呋喃樹(shù)脂防砂技術(shù)由于有效率較高和有效期較長(zhǎng),醫(yī)學(xué)論文 成為化學(xué)防砂技術(shù)的主流,其余早期的化學(xué)防砂技術(shù)不再使用,同時(shí)lh-1 高強(qiáng)度固砂劑防砂技術(shù)通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
2 化學(xué)防砂技術(shù)的應(yīng)用效果
2.1 fsh-901 稀油井固砂劑防砂技術(shù)
(1) 防砂機(jī)理 fsh-901 固砂劑主要成份為線性的高分子陽(yáng)離子型聚合物n2胺甲基聚丙烯酰胺,這種聚合物中陽(yáng)離子與黏土晶格中的陽(yáng)離子發(fā)生交換作用,中和黏土表面的靜電荷,消除黏土片層間的排斥力,使黏土呈吸縮狀態(tài),阻止黏土膨脹引起砂粒運(yùn)移。由于與黏土發(fā)生交換的陽(yáng)離子是連接成鏈狀的,可在黏土顆粒表面形成強(qiáng)大的吸附膜,包裹黏土顆粒,使黏土顆粒與泥砂顆粒牢固地黏結(jié)在一起,又可防止其他陽(yáng)離子的侵入和交換,達(dá)到固砂和防止油層出砂的目的。
(2) 應(yīng)用效果 1992～1997 年,使用fsh-901稀油井固砂劑總計(jì)施工136 井次,有效107 井次,有效率78.7 %。
2.2 bg-1 高溫固砂劑防砂技術(shù)
(1) 防砂機(jī)理 該高溫固砂劑是以含鈣的無(wú)機(jī)化合物為主體,加入有機(jī)硅化物及分散劑,經(jīng)密閉表面噴涂工藝處理制得的白色粉末狀固體顆粒。在快速攪拌下將該劑分散在水介質(zhì)中,配制成微堿性的懸浮液,在注汽條件下擠入井內(nèi),其中的硅化物在井筒近井地帶高溫表面發(fā)生脫水反應(yīng),將地層砂牢固地結(jié)合在一起,從而達(dá)到固砂的目的。
(2) 應(yīng)用效果 1992～1995 年,使用bg-1 高溫固砂劑總計(jì)施工79 井次, 有效63 井次, 有效率79.7 %。
2.3 三氧固砂劑防砂技術(shù)
(1) 防砂機(jī)理 三氧固砂劑由粉狀氫氧化鈣、碳酸鈣、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散劑、助乳化劑及其他助劑組成。承載于氫氧化鈣和碳酸鈣上的乙氧基硅烷在高溫條件下遇水分解,乙氧基變?yōu)楣璐蓟?硅醇基與砂粒表面的氫氧基( —oh) 之間和硅醇基相互之間發(fā)生脫水縮合反應(yīng),硅醇基與鈣化合物之間也會(huì)發(fā)生某些反應(yīng),其結(jié)果是砂粒和鈣化合物顆粒之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅大分子,使松散的砂粒膠結(jié)在一起。
(2) 應(yīng)用效果 1996～1997 年,使用三氧固砂劑總計(jì)施工98 井次,有效81 井次,有效率82.7 %。
2.4 高溫泡沫樹(shù)脂防砂技術(shù)
(1) 防砂機(jī)理 當(dāng)高溫可發(fā)泡樹(shù)脂液擠入地層后,一部分樹(shù)脂液在砂粒之間吸附而形成膠結(jié)點(diǎn),樹(shù)脂固結(jié)后將地層砂固結(jié);進(jìn)入地層虧空處的另一部分樹(shù)脂在發(fā)泡劑作用下發(fā)泡并形成固體泡沫擋砂層,起人工井壁的作用。這一技術(shù)是高溫樹(shù)脂固砂與固體泡沫人工井壁防砂的結(jié)合。
(2) 應(yīng)用效果 1997 年,使用高溫泡沫樹(shù)脂總計(jì)施工4 井次,有效2 井次,有效率50 %。
2.5 改性呋喃樹(shù)脂防砂技術(shù)
(1) 防砂機(jī)理 改性呋喃樹(shù)脂防砂劑由改性呋喃樹(shù)脂、固化劑、催化劑及抗高溫老化劑、吸附劑及后處理劑組成,在紊流狀態(tài)下易分散于水中,職稱論文 不結(jié)團(tuán)、不沉降。防砂劑在清水或污水?dāng)y帶下進(jìn)入油井目的層段,分散并吸附在砂粒表面,在地層條件下固化,在套管外地層中形成不熔化不溶解的阻砂井壁,水則作為增孔劑使其具有一定的滲透率[1 ] 。這種防砂劑形成的人工井壁,抗壓強(qiáng)度為5～15 mpa ,可阻擋粒徑> 0106 mm的砂粒通過(guò)。
(2) 應(yīng)用效果 1997～2005 年,使用改性呋喃樹(shù)脂防砂劑總計(jì)施工99 井次,有效94 井次,有效率94.9 %。
2.6 氟硼酸綜合防砂技術(shù)
(1) 防砂機(jī)理 氟硼酸可水解產(chǎn)生hf[2 ] ,即bf4- + h2o =bf3oh- + hfbf3oh- 陰離子可進(jìn)一步依次水解成bf2 (oh) 2- 、bf(oh) 3- 、h3bo3 ,同時(shí)產(chǎn)生hf。各級(jí)水解生成的hf 與砂巖中的黏土和地層骨架礦物顆粒的反應(yīng)為hf + al2sio16 (oh) 2 h2sif6 + alf3 + h2o與此同時(shí),羥基氟硼酸和硼酸亦與地層礦物顆粒如高嶺石反應(yīng),生成硼硅酸鹽和硼酸鹽。硼硅酸鹽可將小片黏土溶合在一起,阻止其分解和運(yùn)移,使氫氟酸進(jìn)一步與地層骨架礦物反應(yīng)。在這些反應(yīng)中,黏土中的鋁生成取決于f - 的某種氟鋁酸鹽絡(luò)離子而溶解在溶液中。在礦物表面富集了硅和硼,在硅酸鹽和硅細(xì)粒上則形成非晶質(zhì)硅和硼硅玻璃的覆蓋層,溶合成骨架,使顆粒運(yùn)移受阻。
(2) 應(yīng)用效果 1998～2002 年,使用氟硼酸綜合防砂技術(shù)總計(jì)施工130 井次,有效106 井次,有效率81.5 %。
2.7 yl971 有機(jī)硅固砂劑防砂技術(shù)
(1) 防砂機(jī)理 該固砂劑能改變黏土表面的電荷性質(zhì),其中的主體成份聚合物還能與地層中的硅氧結(jié)構(gòu)礦物(包括黏土中的硅氧結(jié)構(gòu)礦物和砂礫中的sio2) 反應(yīng),形成牢固的化學(xué)鍵;同時(shí)在油層條件下固砂劑分子之間相互交聯(lián),形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),既穩(wěn)定了膠結(jié)物,又固結(jié)了疏松砂粒。
(2) 應(yīng)用效果 1998～2002 年,使用yl971 有機(jī)硅固砂劑總計(jì)施工89 井次,有效76 井次,有效率85.4 %。
2.8 lh-1 高強(qiáng)度固砂劑防砂技術(shù)
(1) 防砂機(jī)理 在高溫下該固砂劑中的有機(jī)硅化物經(jīng)水解、表面脫水,以硅氧鍵與地層砂結(jié)合,并在各種添加劑的共同作用下將地層砂緊密連接在一起,留學(xué)生論文形成具有一定滲透率和高強(qiáng)度的立體蜂窩網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)濾砂層,阻止地層砂流入井筒。
(2) 應(yīng)用效果 2005 年,使用lh21 高強(qiáng)度固砂劑總計(jì)施工11 井次,有效11 井次,有效率100 %。
3 現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題
以上各種化學(xué)防砂技術(shù)在錦州油田開(kāi)發(fā)的不同時(shí)期發(fā)揮了極其重要的作用,有力地保障了油田生產(chǎn)的正常運(yùn)行。隨著各個(gè)區(qū)塊開(kāi)發(fā)力度的加大及上產(chǎn)措施的實(shí)施,化學(xué)防砂主要面臨以下幾種狀況。
3.1 出砂套變井逐年增加
據(jù)統(tǒng)計(jì),隨著錦州油田各采油區(qū)塊遞減幅度的加大,出砂油井?dāng)?shù)每年遞增, 2000 年共有873 口,2005 年已增加到1056 口。其中出砂的套變油井?dāng)?shù)也逐年上升,2000 年為163 口,2005 年底已上升到316 口。出砂的套變油井如不及時(shí)采取防砂措施,套管變形將更加嚴(yán)重,甚至發(fā)生套管損壞、油井報(bào)廢。雖然套管嚴(yán)重?fù)p壞的油井可以采取注灰、補(bǔ)層、側(cè)鉆等補(bǔ)救措施,但會(huì)大大增加采油成本。對(duì)于套變油井,最好在出砂初期便采用化學(xué)防砂法防治出砂。
3.2 長(zhǎng)井段油井化學(xué)防砂的難度加大
進(jìn)入油田開(kāi)發(fā)中后期,錦州油田在布井上采取了井網(wǎng)加密策略,在油層開(kāi)發(fā)上采取了幾套層系合采措施,油井開(kāi)發(fā)層系增多,油層厚度加大,井段加長(zhǎng),也加大了化學(xué)防砂的難度。有些油井由于井段長(zhǎng),層間差別大,籠統(tǒng)的化學(xué)防砂方式已不再適用,只能根據(jù)不同油層的地質(zhì)狀況、出砂量及出砂粒徑,設(shè)計(jì)不同濃度、不同組成、不同藥劑用量的合理的分層防砂方案,并利用井下工具來(lái)完成分層化學(xué)防砂措施。該技術(shù)正在逐步完善之中。
3.3 油井出砂粒徑逐年變細(xì)
以錦45 塊為例,根據(jù)463 個(gè)采集砂樣的篩選分析結(jié)果,2000 年砂樣平均粒度中值為01243 mm ,2005 年為01156 mm ,呈現(xiàn)逐年變細(xì)的趨勢(shì),出細(xì)粉砂油井逐漸增多。另外,在少數(shù)油井采集的砂樣中,有大粒砂和近似泥漿的細(xì)粉砂,說(shuō)明油層骨架已遭到破壞,如不及時(shí)采取防砂措施,將發(fā)生地層虧空嚴(yán)重、套管變形、破裂損壞的危險(xiǎn)現(xiàn)象。
4 開(kāi)發(fā)中后期化學(xué)防砂技術(shù)發(fā)展方向
4.1 開(kāi)發(fā)新型常溫固化、耐高溫的化學(xué)防砂技術(shù)有一些出砂比較嚴(yán)重的套變的檢泵油井,由于油層溫度低,不能采用現(xiàn)有的化學(xué)防砂技術(shù)防砂。曾嘗試使用常溫環(huán)氧樹(shù)脂防砂技術(shù),由于固化強(qiáng)度低而被淘汰。目前錦州油田使用的改性呋喃樹(shù)脂防砂技術(shù)和lh21 高強(qiáng)度固砂劑防砂技術(shù),所用藥劑都是高溫固化類型的,不適用于常溫檢泵油井,有待開(kāi)發(fā)常溫固化、耐高溫的化學(xué)防砂技術(shù)。
4.2 逐步完善配套分層防砂工藝
針對(duì)多層合采,井段加長(zhǎng)的出砂油井,籠統(tǒng)防砂方法已不再適用,分層防砂是有效措施之一。目前的分層防砂技術(shù)應(yīng)逐步完善各層系的設(shè)計(jì)方案、藥劑的選用和施工方式方法,以適應(yīng)這類油井防砂的需要。 參考文獻(xiàn):
油田尤其是滲透率比較低的油田，其油藏特征決定了其在開(kāi)發(fā)時(shí)普遍需要采取一定的措施進(jìn)行油井改造，使用比較密集的井網(wǎng)，這就導(dǎo)致了大量油田壓裂廢水的產(chǎn)生。油田壓裂廢水中含有多種微生物、原油細(xì)菌以及難以生化降解的固體懸浮物與高分子聚合物等，具有化學(xué)需氧量高、粘度高的特點(diǎn)，對(duì)人們的身體健康與生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的不良影響，受到了世界各國(guó)與廣大人民群眾的高度重視。本篇論文主要對(duì)油田壓裂廢水處理試驗(yàn)作了研究。
關(guān)鍵詞：
油田；壓裂；廢水處理；試驗(yàn)；研究
自進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平得到了顯著的提高，人們的生活水平、生活質(zhì)量也得到了不斷提高，人們?cè)谏a(chǎn)、生活中對(duì)石油、天然氣的需求量正在不斷的增加。水力壓裂技術(shù)經(jīng)過(guò)近幾年的不斷研究與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，逐漸成為一種成熟的技術(shù)，在油田生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的推廣及使用。但是在其發(fā)展以及應(yīng)用過(guò)程中，形成了大量的壓裂廢水。本文主要對(duì)油田壓裂廢水處理試驗(yàn)作了分析與研究。
1油田壓裂廢水
水力壓裂技術(shù)作為一項(xiàng)對(duì)油層滲流特性進(jìn)行改造的技術(shù)，能夠促進(jìn)注水井增注、油氣井增產(chǎn)，從而可以有效提高油田開(kāi)采效益。經(jīng)過(guò)近幾年的不斷研究與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，水力壓裂技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，在油田勘探、開(kāi)采以及生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，特別是在滲透率比較低的油田中，應(yīng)用水力壓裂技術(shù)能夠獲得十分明顯的效益。但是壓裂作業(yè)結(jié)束之后，壓裂液會(huì)出現(xiàn)破膠返排到地面的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了大量油田壓裂廢水的產(chǎn)生。據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)，我國(guó)某油田壓裂廢水的年產(chǎn)生量高達(dá)50000到80000立方米。壓裂液返排而產(chǎn)生的壓裂廢水中，含有壓裂液、原油中的多種污染物質(zhì)，例如硫代硫酸鈉、丙烯酰胺、甲醇、瓜膠等無(wú)機(jī)添加劑，以及咪唑硫代衍生物等有機(jī)添加劑，此外，壓裂廢水中還會(huì)帶有從地層深處而帶出來(lái)的巖屑、粘土顆粒等多種污染物質(zhì)。如果不及時(shí)對(duì)壓裂廢水進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的存放，壓裂廢水就會(huì)產(chǎn)生惡臭的氣味，對(duì)油田周圍居民的身體健康以及生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的不良影響。不過(guò)必經(jīng)過(guò)處理就直接外排，壓裂廢水就會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，特別是會(huì)對(duì)地表水系、農(nóng)作物等造成不可挽回的污染。
2油田壓裂廢水處理試驗(yàn)研究
2.1處理實(shí)驗(yàn)所使用的儀器主要有：真空過(guò)濾裝置、恒溫箱、微量加藥器、分析天平、旋轉(zhuǎn)粘度儀、化學(xué)需氧量測(cè)定儀、濁度儀、混凝試驗(yàn)儀以及電熱恒溫水浴鍋等。分析試劑主要包括：分析純、氫氧化鈉、硫酸、氯化鋇、硝酸銀、硫酸亞鐵、丙酮以及油醚。污水處理藥劑主要包括：氫氧化鈉、聚丙烯酰胺、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、高錳酸鉀、次氯酸鈉、過(guò)氧化氫以及氧化鈣。本文所采用的試驗(yàn)方法是化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn)以及混凝試驗(yàn)。首先進(jìn)行化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn)，在燒杯中放入50毫升壓裂廢水樣品，并將其調(diào)節(jié)到設(shè)定的pH值，所使用的藥劑是濃硫酸，再加入定量的氧化劑，對(duì)其進(jìn)行充分地?cái)嚢瑁龠M(jìn)氧化反應(yīng)，攪拌一段時(shí)間后將其靜置15分鐘，之后取上清液進(jìn)行水質(zhì)指標(biāo)分析；其次進(jìn)行混凝試驗(yàn)，將進(jìn)行化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn)后的壓裂廢水作為實(shí)驗(yàn)樣品，并加入復(fù)合調(diào)節(jié)劑將其調(diào)節(jié)到設(shè)定的pH值，之后依次加入無(wú)機(jī)混凝劑以及有機(jī)絮凝劑，之后將其靜置15分鐘，取上清液進(jìn)行水質(zhì)指標(biāo)分析。
2.2結(jié)果隨著返排時(shí)間的變化，壓裂廢水的黏度、石油類污染物質(zhì)含量與重鉻酸鹽指數(shù)、懸浮物含量及pH值均有所變化，具體見(jiàn)圖1、圖2、圖3。由圖1、圖2、圖3可知，隨著返排時(shí)間的不斷變化及推移，壓裂廢水的黏度總體呈現(xiàn)出了下降的趨勢(shì)；壓裂廢水中的石油類污染物質(zhì)含量、重鉻酸鹽指數(shù)、懸浮物含量總體呈現(xiàn)出了增大的趨勢(shì)；壓裂廢水的pH值總體呈現(xiàn)出了降低的趨勢(shì)，并逐漸地趨向于中性。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)將化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn)的pH值設(shè)定為3.0，氧化劑次氯酸鈉投入量為12.5毫克每升，氧化時(shí)間為20分鐘；將混凝試驗(yàn)的pH值設(shè)定為9.0，氫氧化鈉、氧化鈣的投入量分別為200毫克每升、50毫克每升，將聚合氯化鋁作為無(wú)機(jī)混凝劑，投入量為800毫克每升，將1200萬(wàn)分子量的CPAM作為有機(jī)絮凝劑，投入量為5毫克每升，將無(wú)機(jī)混凝劑、有機(jī)絮凝劑的投加間隔設(shè)為30到40秒時(shí)，能夠獲得最好的處理效果。在上述條件下對(duì)壓裂廢水進(jìn)行處理，結(jié)果壓裂廢水中的總鐵離子、硫化物得到了全部去除，石油類污染物質(zhì)含量、懸浮物含量最高風(fēng)別為4.5毫克每升、25.5毫克每升，對(duì)壓裂廢水進(jìn)行處理后，水質(zhì)完全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述，油田壓裂廢水屬于多相分散體系，構(gòu)成十分復(fù)雜，因此其處理難度也比較大，國(guó)內(nèi)外許多研究學(xué)者對(duì)油田壓裂廢水處理試驗(yàn)作了非常多的研究，并取得了非常多的研究成果。本篇論文經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)與借鑒國(guó)內(nèi)外比較成熟的研究成果，對(duì)油田壓裂廢水處理試驗(yàn)作了研究，望有所幫助。
參考文獻(xiàn)：
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論文摘要：就目前中國(guó)對(duì)油田化學(xué)的定義來(lái)看，油田化學(xué)主要是指在石油勘探、鉆取、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中所使用的化學(xué)方法和各種化學(xué)藥劑，其中大多數(shù)藥劑類屬于精細(xì)的化學(xué)工藝產(chǎn)品。本文就將從油田化學(xué)的關(guān)鍵步驟入手，詳細(xì)的介紹相關(guān)油田化學(xué)藥劑在油田化學(xué)中的應(yīng)用，同時(shí)也會(huì)簡(jiǎn)單的闡述油田化學(xué)產(chǎn)品的大致發(fā)展方向及前景。
油田化學(xué)是研究油田勘探、采集、鉆井和原油運(yùn)輸過(guò)程中相關(guān)化學(xué)問(wèn)題的科學(xué)，也是石油科學(xué)中最早發(fā)展的一門學(xué)科，是由采油化學(xué)、鉆井化學(xué)和集輸化學(xué)三部分組成，由這些組成部分就組成了油田化學(xué)的研究目標(biāo)和方向?？碧健@井、采油和原油集輸雖然是不同的過(guò)程，但它們是相互聯(lián)系的，所以油田化學(xué)的幾個(gè)組成部分雖然都自己各自的發(fā)展方向，但是它們都是相互關(guān)聯(lián)的。油田化學(xué)品在油田勘探、鉆井、原油集輸?shù)倪^(guò)程占有絕對(duì)重要的地位，所以在油田化學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，為了更好地更順利地勘采石油，油田化學(xué)品的發(fā)展應(yīng)是重中之重。
一、油田化學(xué)在各方面中的應(yīng)用
1.鉆井方面
在一般油田鉆井的過(guò)程中鉆進(jìn)液的使用是最重要的，它是指在油田鉆井過(guò)程中的以其能夠滿足鉆井工作的需求的一切循環(huán)流體的總稱。其中鉆井液有攜帶和懸浮巖屑、沖洗井底（鉆井液在鉆頭水眼處形成高速液流，可將鉆井液與地層壓力差壓持在井底的巖屑沖起，起到快速清洗井底作用。）、穩(wěn)定井壁、平衡地層壓力（在鉆進(jìn)過(guò)程中通過(guò)不斷調(diào)節(jié)鉆井液密度，使液柱壓力能夠平衡地層壓力，防止井塌和井噴等井下復(fù)雜情況發(fā)生。）、冷卻和鉆頭、鉆具、傳遞水動(dòng)力（鉆井液在鉆頭噴嘴處以極高流速?zèng)_擊井底，提高了鉆井速度和破巖效率。高壓噴射鉆井利用該原理，使高泵壓主要分布在鉆頭處，提高射流對(duì)井底的沖擊力和鉆井速度。）、獲取井下信息等這么一些功能。在整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)鉆井液也有很多相關(guān)的要求，首先應(yīng)與所鉆遇油氣層相配伍，滿足保護(hù)油氣層要求，有利于獲取良好的巖樣、巖芯和電測(cè)資料；其次鉆井液應(yīng)具有較好的抗溫、抗鹽、抗鈣鎂能力；接著鉆井液應(yīng)環(huán)保，減少對(duì)鉆井人員及環(huán)境污染傷害；最后鉆井液應(yīng)具有良好的緩蝕防腐作用，減少對(duì)井下工具及地面裝備的腐蝕。
2.采油方面
在采油過(guò)程中，最常使用的是表面活性劑、高分子化合物、酸化及酸液添加劑，其中常用的幾種表面活性劑烷基磺酸鈉（AS）（有磺氯?；ê突茄趸▋煞N方法合成）、烷基苯磺酸鈉（ABS）、Span和Tween型活性劑、聚醚型活性劑—高分子活性劑、多乙烯多胺型活性劑—AE、AP型活性劑，這些活性劑的作用主要是為了能在油田形成吸附界面膜，降低表面張力的物質(zhì)，更好更方便地采集石油。油田采集中的酸化是決定油好壞的最重要的一步，酸化是用酸或潛在酸處理油田層，以恢復(fù)或增加油田層滲透率，實(shí)現(xiàn)油田井增產(chǎn)和注水井增注的一種新技術(shù)。酸化的分類主要有酸化分類：按油氣層類型可分為碳酸巖油氣層酸化和砂巖油氣層酸化；按酸化工藝可分為基質(zhì)酸化和壓裂酸化；
按酸液組成和性能可分為常規(guī)酸酸化和緩速酸酸化?；|(zhì)酸化：是指在低于巖石破裂壓力的條件下，將酸液注入油氣層，使之沿徑向滲入油氣層，溶解孔隙及喉道中的堵塞物。壓裂酸化：簡(jiǎn)稱酸壓，是在足以壓開(kāi)油氣層形成裂縫或張開(kāi)油氣層原有裂縫的壓力下，對(duì)油氣層擠酸的一種工藝。常規(guī)酸化：是指直接使用鹽酸處理碳酸鹽巖油氣層或碳酸鹽膠結(jié)的砂巖油氣層和直接使用氫氟酸或土酸處理泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖油氣層。緩速酸酸化：是指用緩速酸處理的油氣層的酸化。緩速酸是指為了延緩酸與油氣層巖石的反應(yīng)速度，增加酸的有效作用距離而配制的酸。目前國(guó)內(nèi)外使用的緩速酸主要有：自生酸、稠化酸、乳化酸、泡沫酸和化學(xué)緩速酸等。酸液添加劑主要有緩蝕劑 、鐵離子穩(wěn)定劑、表面活性劑、稠化劑。
3.原油的集輸方面
原油在集輸?shù)眠^(guò)程中井壁結(jié)蠟會(huì)影響原油的產(chǎn)量，甚至?xí)氯?油井，迫使油井停產(chǎn)。管線結(jié)蠟會(huì)使泵壓升高，甚至使原油失去流動(dòng)性，在管內(nèi)凍結(jié)。決定原油流動(dòng)性的因素為：粘度、粘度、屈服值（即在一定溫度下，原油停輸后，使原油重新流動(dòng)所需要的最小壓力（啟動(dòng)壓力）。改善流動(dòng)性可采取降粘、防蠟降凝及降低屈服值以及降阻的方法，而防蠟降凝又是改善流動(dòng)性的關(guān)鍵。）
在地層的溫度和壓力下，蠟一般溶在原油中。隨著油從井筒上升，系統(tǒng)的壓力下降氣體從原油中逸出，并發(fā)生膨脹，吸熱，導(dǎo)致原油溫度降低，同時(shí)由于氣體會(huì)把原油中的輕組分帶出一部分，使原油的溶蠟?zāi)芰档停灲Y(jié)晶就從原油中析出，造成油管結(jié)蠟。原油與管壁間的溫差造成輸油管道中的結(jié)蠟。在現(xiàn)今油田化學(xué)技術(shù)中主要使用的是防蠟劑，利用防蠟劑的作用，改變石蠟的結(jié)晶形態(tài)。蠟晶改性劑的分子中要有與石蠟分子不同的鏈節(jié)，這種物質(zhì)加入原油中可以改變石蠟結(jié)晶形態(tài)，使蠟不能聚集長(zhǎng)大成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不易沉積，而易被油流帶走。
4.水處理方面
油田污水主要是指從原油脫出的含油污水。處理油田污水目的污水一般都含油、鹽、SAa，且水溫高，隨便排放會(huì)造成環(huán)境污染，因此，一般采用污水回注。就目前看來(lái)，我國(guó)處理油田污水的化學(xué)方法主要是：除機(jī)雜方面是用凝聚或者加硫酸鋁、聚合鋁 、鐵鹽等加以沉聚。除油方面主要有自然重力除油（其原理是利用油水密度差，除油效果差，無(wú)法達(dá)到除油標(biāo)準(zhǔn)）；斜板分離除油（斜板罐）增加分離設(shè)備工作表面積，縮短油粒上浮距離，提高分高效率“淺池理論”；凝聚與絮凝（混凝除油法）加凝聚劑、絮凝劑使油成絮團(tuán)與水分離而除去。乳化油珠常常帶負(fù)電，加入帶正電的凝聚劑和絮凝劑，通過(guò)電中和作用使油珠變大，油珠上浮，達(dá)到除油的目的；
二、油田化學(xué)品的發(fā)展趨勢(shì)
1.油田化學(xué)品的納米材料的相關(guān)研究使得鉆井液的膠體更加穩(wěn)定，這種材料的研制也滿足了油田開(kāi)發(fā)所需的正電離子高和表面積很大的增粘劑的要求，現(xiàn)在的油田中所使用的化學(xué)品由納米的材料制作的主要有：有機(jī)正電膠BPS、正電MMH。
2.鉆井液是油田化學(xué)的重要化學(xué)劑，最早的鉆井液就是從天然的產(chǎn)物改良而來(lái)的，所以，現(xiàn)在對(duì)既廉價(jià)的既實(shí)用的改良的天然的聚合物鉆井液的研制仍然顯得非常重要，在實(shí)際的應(yīng)用中，具有很潛在的應(yīng)用前景。
3.綜合水溶性聚合物疏水性的研究。該聚合物就是在原來(lái)的水溶性聚合物大分子上插入很少的疏水鏈而形成的一種新型聚合物。這種聚合物具有較強(qiáng)的疏水性。當(dāng)聚合物的相關(guān)濃度超過(guò)臨界的結(jié)合濃度時(shí)，就可以形成結(jié)合為主要結(jié)構(gòu)的超級(jí)大分子結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)就讓該聚合物能夠形成很好的增粘效果。
三、總結(jié)
油田化學(xué)的主要功能主要是更好地保證油田中鉆井、原油的采集、污水的處理等方面的運(yùn)作。本文直接從油田化學(xué)的化學(xué)品方面對(duì)油田中相關(guān)的方面的主要作用和效果作了詳細(xì)的論述，解釋了一些油田化學(xué)劑在使用過(guò)程中的應(yīng)用原理，最后簡(jiǎn)單的概述了現(xiàn)今油田化學(xué)品的發(fā)展趨勢(shì)，相信本文對(duì)我國(guó)油田的發(fā)展有所裨益。
參考文獻(xiàn)：
