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摘要：自1987年開展室內研究，先后經歷探索性試驗、先導性試驗、工業化推廣幾個階段，三元復合驅已經完善形成了利用深度曝氧水配制并稀釋注入的成熟的配注工藝。隨著三元復合驅開發進程的加快，三元區塊不斷增多，對深度曝氧水的需求日益增加。由于油田目前應用的深度曝氧水處理工藝僅適用于低見劑的水驅采出水處理，缺乏針對高見劑的聚驅、三元驅采出水的深度曝氧處理工藝，而隨著水驅區塊逐步被聚驅、三元驅區塊所取代，深度曝氧水的水源逐步減少，無法滿足三元復合驅現場日益增加的深度曝氧水需求。

關鍵詞：微納米處理;復合驅油體系;可行性探討

1微納米工藝處理油田污水的先進性

為了保證以聚合物為核心組分的驅油體系的黏度，油田目前普遍采用清配深度曝氧水稀或深度曝氧水配深度曝氧水?。菏褂们逅蜕疃绕匮跛M行驅油體系的配制，實現延緩聚合物的降解，保證驅油體系整體的黏度和驅替性能的目的，過程中的關鍵在于清水和深度曝氧水中含有更低含量的低還原性物質。當然相比油田普通污水，這兩種水質中的含油和懸浮物等含量也更低，不過含油和懸浮的存在對驅替體系黏度不存在顯著影響，因此本文中不做討論。微納米處理污水工藝是一種三級物理處理水工藝配合化學輔助加藥技術，實現對污水的更深度氧化的技術。關鍵技術之一就是通過膜管路，在壓力的作用下由金屬微孔管內外壓差提供推動力，推動管內氣體從管上的微孔流出，在管外壁形成微氣泡，管外高速流過的剪切流把氣泡帶走，形成氣液混合水的氣泡制造方法[1]。這種技術形成的微納米氣泡主要是指直徑在0.1~120μm的微小氣泡，具有氣泡體積小、上升速度慢和強氧化性等特點[2]，按照產生的氣泡粒徑，大氣泡>100μm，可以進行水體和底質吹脫，強制水體推流循環；中型微米氣泡10~100μm可實現高效富氧作用；小型超微氣泡0.1~10μm的比表面積大，氧傳質系數高，可高效促進水質凈化。圖1微氣泡產生機理相比油田現場目前普遍應用的曝氧工藝，微納米處理污水工藝在污水中生成的微氣泡用氣量更低，僅有曝氧工藝的1/10，但是微納米工藝生成的微氣泡在污水中的懸停時間最長可達150s，遠超曝氧工藝產生的氣泡在污水中停留的時間。當水中這種氣泡大量存在的情況下，由于光的折射作用現場可以觀察到的水溶液呈乳白色，俗稱牛奶水。同時，微納米氣泡對水的增氧作用明顯，短時間內就可以使水中的溶解氧大幅提高。這是因為微氣泡可以使單位體積內氣泡表面積增加，氣泡表面積的增加和氣泡內部能量增加可以加強氣泡表面氧化反應，從而能夠提高氧的溶解率。因此微納米處理污水工藝可以對油田污水實現超過普通曝氧工藝的更加深度的氧化反應，實現污水中還原性物質的深度去除。

2微納米處理污水的適應性討論

2.1用于普通聚合物驅替體系的可行性

2016~2019年，大慶油田開展室內及現場微納米處理后污水配注聚合物體系試驗，試驗采用區塊污水處理站一濾出口普通污水，水質平均含油48.1mg/L，懸浮24.11mg/L，經微納米工藝處理后進行聚合物體系的配注聚，聚合物分別選取1200~1600的中分聚合物（北一斷西）和1600~1900的高分聚合物微納米處理污水在復合驅油體系中應用可行性的探討楊威劉俊德大慶油田第一采油廠黑龍江大慶163000摘要：自1987年開展室內研究，先后經歷探索性試驗、先導性試驗、工業化推廣幾個階段，三元復合驅已經完善形成（中區東部），并與同條件下同區塊清配污稀聚合物井進行對比，試驗結果表明：（1）相比于同濃度下清配污稀工藝，平均井口黏度提高82.3%；（2）30天井口黏度保留率可達到78.1%；相比于同黏度下清配污稀工藝，可節省聚合物干粉23.2%；（3）節省清水量達到總注入量的33.2%以上；（4）微納米處理后污水用于普通聚合物驅替體系的配制，已經經過室內和現場的充分驗證，是可行的。

2.2用于抗鹽聚合物驅替體系的可行性

對深度污水處理站出口污水采用微納米工藝處理后，配制抗鹽聚合物溶液（微配微?。?，考察濃粘曲線及穩定性；同時對比清水配制母液、深度污水稀釋的抗鹽聚合物體系性能（清配污稀）。試驗數據結果表明：（1）在800～1400mg/L范圍內，微配微稀溶液具有比清配污稀更佳的黏度水平；（2）聚合物溶液濃度超過1500mg/L后，微配微稀的初始黏度較清配污稀略低，僅有清配污稀黏度95%。分析原因是隨著配制濃度的升高，清配污稀工藝中使用的清水比例變大，整體礦化度變小，礦化度導致的黏度損失就越小，因此黏度逐步超過微配微稀工藝；（3）微配微稀和清配污稀兩種工藝配制的抗鹽聚合物均具有較好的黏度保留率，30天黏度保留率均可以達到60%以上。但微配微稀工藝更佳。綜合上述室內實驗取得的結論，微配微稀工藝配制抗鹽聚合物可行，效果需要進一步現場試驗進行驗證。

2.3三元采出污水處理后配聚的可行性

選取三元污水處理站處理后三元普通污水，微納米工藝處理后分別配制中分和高分微配微稀聚合物溶液，評價初始黏度及黏度穩定性；同條件對比中分和高分清配污稀聚合物溶液性能（三元普通污水稀釋）：見表3。試驗數據結果表明，利用處理后的三元普通污水進行聚合物溶液的配制。微配微稀所得聚合物溶液與同條件清配污稀工藝相比，在1000mg/L以下時，黏度水平相當，隨著濃度升高，微配微稀受礦化度影響變大，初始黏度低于清配污稀。微配微稀工藝配制聚合物溶液具有較好的黏度穩定性，30天黏度保留率高于60%，同條件下清配污稀工藝30天黏度保留率低于15%。

3結論與認識

（1）隨著三元復合驅開發進程的加快，水驅及聚驅區塊采出污水逐年減少，深度曝氧水的水源逐步減少，無法滿足三元復合驅現場日益增加的深度曝氧水需求；（2）探索新型污水處理工藝，利用微納米工藝處理后的普通污水取代深度曝氧水，進行三元復合驅及其他類型復合體系的配制，以緩解油田深度曝氧水用水的緊張形勢，為復合驅實現區域注采平衡提供技術支撐是有必要的；（3）微納米處理水關鍵技術之一，是通過膜管路，在壓力的作用下由金屬微孔管內外壓差提供推動力，推動管內氣體從管上的微孔流出，在管外壁形成微氣泡。這種微氣泡在污水中的懸停時間最長可達150s，遠超曝氧工藝產生的氣泡在污水中停留的時間，具有對污水更佳明顯的增氧作用，提高氧的溶解率，實現污水中還原性物質的深度去除；（4）相關室內和現場試驗結果表明：微納米處理后的污水進行普通聚合物體系配制，30天井口黏度保留率可達到78.1%；相比于同黏度下清配污稀工藝，可節省聚合物干粉23.2%。效果較為明顯，技術較為成熟，可用于工業化推廣使用；室內研究表明，微納米處理后的污水用于抗鹽聚合物體系以及對三元普通污水進行處理后配聚均具備可行性，效果需要現場試驗驗證。

參考文獻

[1]惠恒雷．射流發泡制造微氣泡技術試驗研究[J].碩士學位論文，2011（5）.

[2]李佳佳.孫麗華.張鑫.基于數值模擬的微納米氣泡發生器的研究現狀[J].凈水技術.2018，37（sl）：89-92.

作者：楊威 劉俊德 單位：大慶油田第一采油廠