黃原膠是一種單細胞多糖,由于增稠性能、剪切 稀釋性能和熱穩(wěn)定性能良好而被廣泛用作三次采油 的驅油劑,調整注水井吸水剖面的調剖劑。岔河集 油田是華北油田最大的集三系砂巖油田,在1993— 1999年相繼開展了 18井次的用黃原膠調整注水井 吸水剖面與斷塊治理工作,發(fā)現在改善注水井吸水 剖面、增加產量的同時,原油脫出水中的細菌含量也 相應增加,導致含油污水的處理費用上升。由于交 聯(lián)黃原膠售價低,對地層無污染,在斷塊調驅中仍不 斷得到廣泛應用,我們在室內測試了不同濃度的黃 原膠對注入水中細菌增生的影響程度,進行了殺菌 劑優(yōu)選,確定了適合礦場應用、可以抑制細菌增生的 調剖劑配方體系并用于礦場試驗。
1室內實驗研宄
1.1水樣和藥劑
水樣:清水樣取自岔河集油田岔二注水站,污水 樣取自岔河集油田岔南注水站過濾后水。細菌含量 按石油天然氣行業(yè)標準SY/T5329-94《碎屑巖油藏注 水水質推薦指標及分析方法》規(guī)定的方法測定,細菌 瓶為北京華興化學試劑廠產品,培養(yǎng)溫度38°C,培 養(yǎng)時間為14天(SRB)或7天(TGB)。
藥劑:黃原膠為華北油田科達公司產品,桔黃色 粘稠液體,有效物含量3M;殺菌劑1227為華油十二 處化工廠產品;甲醛液為天津化學試劑五廠產品。 1.2黃原膠溶液配制與溶液中細菌含量測定
用分析天平準確稱取一定量的黃原膠原液,用 無菌水、清水(油田注入水)污水(經處理的原油脫 出水)配成 0、300、500、1 000、1 500、2 000、2 500、 3 000 mg/L共8個濃度級的溶液,測試溶液中細菌 含量,結果見表1。從表1可以看出,黃原膠濃度大 于500 mg/L時可引起清水和污水中細菌增生,對污 水中細菌增生的影響程度較大。細菌增生的原因, 一種可能是黃原膠為細菌生長提供了良好的食物源 與生存環(huán)境,另一種可能是黃原膠對細菌的生長起 了促進作用。
兩種殺菌劑殺菌效果比較 取兩組污水樣,一組水樣中 加入 100、300、500、1 000 mg/L 的 1227 (加入量按商品純度為 1004計算,以下甲醛液加入量計 算方法相同),另一組加入相同 量的甲醛液,攪拌均勻,在386 恒溫箱中接觸殺菌30 min,再測 每份水樣中的細菌含量,結果見 表2。從表2可看出,1227
XC濃度_ /mgL-1細菌含量/個mL-:[
無菌水溶液清水溶液污水溶液
SRBTGBSRBTGBSRBTGB
0000—101101—102102-103101—102
300000—101101—102102-103101—102
50000101—102101—102102-103102—103
1 00000101—102101—102103—-104103—104
1 50000102—103102—103103—-104103—104
2 00000102—103102—103103—-104103—104
2 50000102—103102—103103—-104103—104
3 00000102—103102—103103—104103—104
表1不同濃度的黃原膠無菌水、清水、污水溶液中細菌含量測定結果
表2加入不同量殺菌劑1227和甲醛液的不同濃度黃原膠污水溶液中細菌含量測定結果
XC濃度 mgL-1殺菌劑加入不同量(mgL-1)殺菌劑時細菌含量/個mL-1
1003005001 000
SRBTGBSRBTGBSRBTGBSRBTGB
012270—1010—1010—10100000
3000—1010—101000000
500101—1020—1010—1010—1010000
1 000101—102101—1020—1010—10100—10100
1 500101—102101—102101—102101—1020000
2 000102—103102—103101—102101—1020000
2 500102—103102—103101—102101—1020000
3 000102—103102—103101—102101—1020000
0甲醛液0—1010—101000000
3000—1010—101000000
500101—102101—1020—1010—1010000
1 000101—102101—1020—1010—1010000
1 500101—102101—102101—102101—1020000
2 000102—103102—103101—102101—1020000
2 500102—103102—103101—102101—1020000
3 000102—103102—103101—102101—1020000
與甲醛液對黃原膠產生的細菌具有較好的殺滅作 用。從藥劑價格與交聯(lián)調剖劑凍膠強度考慮,在礦 場應用中選用甲醛液作為殺菌劑。
1.4礦場用交聯(lián)黃原膠配方
為探索較好的礦場應用配方,用污水配制了三 種配方調剖劑,配方中黃原膠用量均為2 500 mg/L, 交聯(lián)劑醋酸鉻用量均為1 000 mg/L,殺菌劑甲醛液 用量分別為500 mg/L(配方1 ),1 000 mg/L(配方2),
1500 mg/L(配方3)。經測定,三種配方溶液中SRB 和TGB菌含量均為零。
2礦場試驗
2.1試驗區(qū)地質狀況
試驗區(qū)位于岔河集油田中南部,三個斷塊的地 質特征見表3。
表3試驗區(qū)地質狀況表
斷塊含油面積
/km2孔隙度
/%有效滲透率
/!m2油層溫度
/6C1-含量
/mgL-1水礦化度
# mg L-1水型原油凝點
/6原油含蠟
/%注水源
岔127.219517522 73537 320NaHC〇3/CaCl23319.6岔一聯(lián)水源
岔1157.225877413 22121 364NaHC〇3/MgCl23321 . 0岔南聯(lián)水源
岔395.025777310 72318 472NaHC〇3/CaCl23318.3岔南聯(lián)水源
2.2試驗區(qū)水處理工藝及注入水狀況
試驗區(qū)共有兩個聯(lián)合處理站,岔一聯(lián)處理的原 油來自岔12、岔33斷塊,每天產生污水900 m3,岔南 聯(lián)處理的原油來自岔15、岔25、岔39斷塊,每天產 生污水1 600 m3,污水經處理后全部回注。岔一聯(lián)、 岔南聯(lián)水處理工藝流程相同,工藝流程如下:油區(qū)來 水一立式除油罐一反沖沉降罐一DL粗濾一DL精濾 一儲水罐一注水泵。
污水處理過程中投加的化學劑有凈水劑、殺菌 劑、緩蝕阻垢劑。凈水劑為聚合氯化鋁,投加在立式 除油罐前,投加量60 mg/L;殺菌劑為1227和雙季銨 鹽,投加點在多功能過濾器前,投加量60 mg/L;緩 蝕阻垢劑為咪唑啉聚磷酸鹽,投加在儲罐前,投加量 40 mg/L。污水處理前后的有關水質數據列于表4。
表4岔一聯(lián)與岔南聯(lián)原油脫出水處理前后的水質數據
水樣來源懸浮固體
/mgL"1油份
/mgL"1SRB
/ 個 mL_TGB
1 /個 mL_:含Fe量
1 /mgL"1
岔一聯(lián)油區(qū)來水11.2801031030.5
處理后水3.1510101.4
岔南聯(lián)油區(qū)來水9.8711021030.4
處理后水2.4510101.4
2.3調剖前后連通油井產出水中細菌量變化
為驗證室內測試結果,先后在18 口注水井上進 行了三種配方調剖劑的應用試驗。1993—1994年在 39-27、12-122、12-156等三口井上考察第一種配方, 1998年在15-51、15-46井等共6 口井上考察第二種 配方,1999年在39-21、39-22井等共9 口井上考察第 三種配方,測定了調剖前后各三個月與調剖注水井 連通的各見效油井產出水中細菌的含量,結果見表
表5注水井用黃原膠/鉻凍膠調剖前后三個月5連:通’見效油(井}產出水中的細菌含量變化
油井產出水中細菌含量/個mL"1
時間C39-31 井!C12-155 井C-12-157 井C12-21 井C12-115 井―
SRB T4BSRBTGBSRBTGBSRBTGBSRBTGB
調剖前3個月102—103 102—1030-1010—1010—1010—1010—1010—101101—102101—102
2個月102—103 102—1030—101101—1020—1010—1010—1010—101101—1020—101
1 個月102—103 102—1030—101101—1020—1010—1010—1010—101101—1020—101
調剖后 1 個月102—103 102—103101—102101—102101—102101—102101—102101—102101—102101—102
2個月102—103 102—103101—102101—102101—102101—102101—102101—102102—103101—102
3個月103—104 103—104102一 103102—103101—102101—1020—1010—101101—102101—102
!對應注水井C39-27,調剖劑注入量360 m3。**對應注水井C12-156,調剖劑注入量150 m3。
***對應注水井C12-122,調剖劑注入量120 m3。
(b)配方2,甲醛液加量1 000 mgL-1
油井產出水中細菌含量/個mL"1
時間C15-148 井! C15-142 井!C15-151 井!C15-111 井C15-117 井C15-115 井
SRB TGB SRBTGBSRBTGBSRBTGBSRB TGBSRB TGB
調剖前 3 個月 101—102 0—101 101—102101—102:101—102101—1020—1010—101102—103 102-一103 0—101 0—101
2 個月 101—102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-一103 0—101 0—101
1 個月 102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-—103 0—101 0—101
調剖后 1 個月 101—102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-一103 0—101 0—101
2 個月 102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-一103 0—101 0—101
3 個月 101-102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-一103 0—101 0—101
!對應注水井C15-51,調剖劑注入量660 m3。(對應注水井C15-46,調剖劑注入量840 m3。
(c)配方3,甲醛液加量1 500 mgL-1
油井產出水中細菌含量/個mL"1
時間C39-125 井!C39-126 井C39-26 井!C39-134 井!!C15-138 井
SRB TGBSRBTGBSRBTGBSRBTGBSRBTGB
調剖前3個月101—102 0—101101一102101—102101—102101—1020—101101—102102—103102—103
2個月101—102 101—102101—102101—102101—102101—1020—101101—102102—103102—103
1 個月101—102 101—102101—102101—102101—102101—1020—101101—102102—103102—103
調剖后 1 個月101—102 101—102101—102101—1020—101101—1020—101101—102101—102101—102
2個月101—102 0—101101—102101—1020—101101—1020—101101—102101—102101—102
3個月0—101 0—101101一1020—1010—101101—1020—1010—101101—102101—102
a)配方1,甲醛液加量500 mgL-1
!對應注水井C39-21,調剖劑注入量960 m3。對應注水井C39-22,調剖劑注入量840 m3。
從表萬方數可以看出,注入甲醛液加量為500mg/L的配方1調剖劑后,原油脫出水中的細菌含量
都有所升高,這與室內實驗研究結果吻合。表5(b) 顯示,使用甲醛液加量為1 000 mg/L的配方2調剖 劑時,原油脫出水中的細菌含量沒有變化。表5(c) 顯示在使用甲醛液加量為1 500 mg/L的配方3調剖 劑時,原油脫出水中的細菌含量有所降低。
2.4現場試驗結論
室內實驗研宄與礦場試驗表明:黃原膠/鉻凍膠
作為調剖劑注入注水井后,若調剖劑中殺菌劑甲醛 液加量小于500 mg/L,能引起見效油井產出水中 SRB與TGB菌繁殖增生,對油田后期開發(fā)可能會產 生不利影響;當調剖劑中甲醛液加量增加到1 500 mg/L時,SRB與TGB菌在地層中的繁殖受到充分抑 制,部分被殺滅,見效油井產出水中細菌量有所減 少。