高浓度聚驱采出液油水的分离特性分析

高浓度聚驱采出液油水的分离特性分析

刘畅

大庆油田有限责任公司第三采油厂第一油矿黑龙江大庆市163000

摘要：随着科技的进步与人类社会的发展，人们对于石油的需求量越来越大，但因为石油属于不可再生资源，为了提高其采收率，人们在石油的开采与分离技术方面做出了巨大的努力，本文对高浓度聚驱采出液油水的分离特性进行分析，对其优缺点进行总结以找出其不成熟之处，望为其以后大范围的推广有所帮助。

关键词：高浓度聚驱；液油水分离；特性分析

前言：

在石油资源日益缺乏的现今社会，为进一步改善高浓度聚驱采出液油水的分离技术，提高石油采收率，特对此项技术进行如下分析，为其进一步的应用推广提供一定的理论支持。

一、高浓聚合物在石油提取方面的优势

通常所讲的高浓聚合物，以油田化学品中最为重要的聚丙烯酰胺为例，水溶性高分子聚丙烯酰胺中的亲水基团会相互作用，形成一种具有增大其内摩擦力的结构，这种作用力可以为高浓聚合物分离液产物的的粘度大大增加，从而使得水流相有效用的渗透率显著降低，另外由于高浓聚丙烯酰胺分子的自我水解作用，其分子之间的粘合能力显著提高，然后对其自我水解进行抑制，。在高浓聚合物分离液油水时由于其聚合物高分子之间具有粘性和弹性，会使其在外力的作用下发生形变时产生抵抗，从而具有恢复原状态的趋势【1】。所以，当此类高浓聚合物流经缝隙时，因其本身具有的性质力使得残留在缝隙之间的石油得以流出，提高石油的采收率；二是高分子聚合物本身的具有一定的粘度，又能很好的溶于水，当期被加入水中时水的粘力明显增强的同时，还降低了水的渗透作用，可以使得相同体积下的水流经最大的体积，从而使得石油的采收率得以提高。

二、高浓度聚驱采出液油水的分离中有待解决的问题

1、高浓度聚驱采出液中聚合物浓度较高导致分离效果变差

随着高浓聚驱技术的不断发展，采出液中聚合物含量大量上升，由于此类技术中需要大量高分子聚合物的注入，那么它在为石油增产的同时也带来了一定的难题，与一般技术相比，此类采出液的处理，即分离难度也大大增加，若是将其同一般的采出液进行相同分离，那么此项技术中加入的高浓聚合物的优点也将变成分离难以进行的难题，由于分离液中聚合物浓度的增大，那么它的乳化程度、粘度等等不利于分离的性质被大大增加，分离效果被大大削弱，效果变差。目前，我们还没有完整独立针对此类采出液的专门分离设备，在分离过程中一般采用混合常规设备采出液后进行一般分离处理的技术，这会对处理此类采出液的设备进行一定程度的损伤设备内部淤堵问题严重，长期累积后会严重影响设备的使用，造成运行不稳，效率降低等问题，最终影响采出液分离效率，造成能源浪费等问题。

2.高浓度聚驱采出液油水中含水量不稳定

实验结果表明，当高浓度聚驱采出液中含水量在开始阶段随着其内所含聚合物浓度的增加开始出现上升趋势，含油量随之出现下降的变化，使得其乳浊液的稳定作用被动下降，但在后期又发现当聚合物的浓度上升到一定浓度时，含油量竟然又随着其所含聚合物的浓度的上升随之上升，溶液的稳定性开始增大。聚丙烯酰胺聚合物是一种可溶于水的絮状物凝剂，它可以通过加速油珠聚合使油珠得以上升的作用降低乳状液的稳定性【2】；但正是由于此类聚合物的的存在，水的粘性增加，封锁了油珠上升的空间，对其产生了阻碍作用，又对乳状液的稳定性增强起到了积极作用。在聚合物浓度略低的前期，聚合物对油滴的聚合上升作用大于它增强的水的粘性的阻碍作用，从而使得乳状液的稳定性降低，但当聚合物浓度达到一定浓度值时，聚合物对水增加粘度从而增加油滴上升阻力占主导作用，乳状液的稳定性才得以增加。由于此效应的存在，当聚合物的浓度达到一定值后，浓度越高使得乳状液更加稳定，大大加大了高浓度聚驱采出液油水的分离难度，水相与油相的分离难度系数大大增加。

三、影响高浓度聚驱采出液油水的分离因素

油和水的密度和乳化程度很大的影响了高浓度聚驱采出液油水的分离程度，这两种因素的存在使得采出液油水的分离存在不确定性，不好控制。大量实验指出，采出液油水分离程度的高低与油和水的密度和乳化有极大关系，同一系统中，分离程度越低的油和水的粘稠程度肯定越低【3】，这是由于由于油和水的密度和乳化程度使得采出液的粘稠程度各有不同，高浓聚合物的存在极大的增加了采出液的粘度，而采出液的粘度增加使得油珠上升与水分离的难度增大，水的沉降速率也大幅度减弱，油水的分离程度也因此被大大减弱。

四、高浓度聚驱采出液油水的分离沉降规律

1.通过向水中加入高分子聚合物以提升水的粘度，降低水的渗透作用，提升石油的采收率。

2.采出液中液油水分离中含水量不稳定，高分子聚合物的浓度对于采出液中的油水分离率具有前期随着高分子聚合物浓度的增加而增加，后期当聚合物的浓度达到一定的值后，随聚合物浓度的增加而减弱。

3.当采出液中聚合物浓度较高时，由于分离技术受限，水的粘度和设备内部的淤堵现象都会造成分离率的大大降低。

小结：

本文通过对高浓度聚驱采出液油水的分离特性进行分析并针对其优势和缺点做出初步总结，希望对此项技术的改善有所帮助，推动此项技术的发展推广。

参考文献：

[1]陈鹏.高浓度聚驱采出液油水分离特性研究[D].东北石油大学，2013.

[2]兰剑.高浓度聚驱采出液油水的分离特性[J].石化技术，2018，25（04）：100.

[3]国胜娟.油田高含聚采出水水质特性及其处理技术研究[J].工业用水与废水，2014，45（05）：27-30.