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交联黄原胶调剖引起采出水中细菌增生的研究

发布日期:2015-06-16 14:53:30
黄原胶是一种单细胞多糖,由于增稠性能、剪切 稀释性能和热稳定性能良好而被广泛用作三次采油 的驱油剂,调整注水井吸水剖面的调剖剂。岔河集 油田是华北油田最大的集三系砂岩油田,在1993— 1999年相继开展了 18井次的用黄原胶调整注水井 吸水剖面与断块治理工作,发现在改善注水井吸水 剖面、增加产量的同时,原油脱出水中的细菌含量也 相应增加,导致含油污水的处理费用上升。由于交 联黄原胶售价低,对地层无污染,在断块调驱中仍不 断得到广泛应用,大家在室内测试了不同浓度的黄 原胶对注入水中细菌增生的影响程度,进行了杀菌 剂优选,确定了适合矿场应用、可以抑制细菌增生的 调剖剂配方体系并用于矿场试验。
1室内实验研宄
1.1水样和药剂
水样:清水样取自岔河集油田岔二注水站,污水 样取自岔河集油田岔南注水站过滤后水。细菌含量 按石油天然气行业标准SY/T5329-94《碎屑岩油藏注 水水质推荐指标及分析方法》规定的方法测定,细菌 瓶为北京华兴化学试剂厂产品,培养温度38°C,培 养时间为14天(SRB)或7天(TGB)。
药剂:黄原胶为华北油田科达企业产品,桔黄色 粘稠液体,有效物含量3M;杀菌剂1227为华油十二 处化工厂产品;甲醛液为天津化学试剂五厂产品。 1.2黄原胶溶液配制与溶液中细菌含量测定
用分析天平准确称取一定量的黄原胶原液,用 无菌水、清水(油田注入水)污水(经处理的原油脱 出水)配成 0、300、500、1 000、1 500、2 000、2 500、 3 000 mg/L共8个浓度级的溶液,测试溶液中细菌 含量,结果见表1。从表1可以看出,黄原胶浓度大 于500 mg/L时可引起清水和污水中细菌增生,对污 水中细菌增生的影响程度较大。细菌增生的原因, 一种可能是黄原胶为细菌生长提供了良好的食物源 与生存环境,另一种可能是黄原胶对细菌的生长起 了促进作用。
两种杀菌剂杀菌效果比较 取两组污水样,一组水样中 加入 100、300、500、1 000 mg/L 的 1227 (加入量按商品纯度为 1004计算,以下甲醛液加入量计 算方法相同),另一组加入相同 量的甲醛液,搅拌均匀,在386 恒温箱中接触杀菌30 min,再测 每份水样中的细菌含量,结果见 表2。从表2可看出,1227
XC浓度_ /mgL-1细菌含量/个mL-:[
无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不同浓度的黄原胶无菌水、清水、污水溶液中细菌含量测定结果
表2加入不同量杀菌剂1227和甲醛液的不同浓度黄原胶污水溶液中细菌含量测定结果
XC浓度 mgL-1杀菌剂加入不同量(mgL-1)杀菌剂时细菌含量/个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
 
与甲醛液对黄原胶产生的细菌具有较好的杀灭作 用。从药剂价格与交联调剖剂冻胶强度考虑,在矿 场应用中选用甲醛液作为杀菌剂。
1.4矿场用交联黄原胶配方
为探索较好的矿场应用配方,用污水配制了三 种配方调剖剂,配方中黄原胶用量均为2 500 mg/L, 交联剂醋酸铬用量均为1 000 mg/L,杀菌剂甲醛液 用量分别为500 mg/L(配方1 ),1 000 mg/L(配方2),
1500 mg/L(配方3)。经测定,三种配方溶液中SRB 和TGB菌含量均为零。
2矿场试验
2.1试验区地质状况
试验区位于岔河集油田中南部,三个断块的地 质特征见表3。 
表3试验区地质状况表
断块含油面积
/km2孔隙度
/%有效渗透率
/!m2油层温度
/6C1-含量
/mgL-1水矿化度
# mg L-1水型原油凝点
/6原油含蜡
/%注水源
岔127.219517522 73537 320NaHC〇3/CaCl23319.6岔一联水源
岔1157.225877413 22121 364NaHC〇3/MgCl23321 . 0岔南联水源
岔395.025777310 72318 472NaHC〇3/CaCl23318.3岔南联水源
 
2.2试验区水处理工艺及注入水状况
试验区共有两个联合处理站,岔一联处理的原 油来自岔12、岔33断块,每天产生污水900 m3,岔南 联处理的原油来自岔15、岔25、岔39断块,每天产 生污水1 600 m3,污水经处理后全部回注。岔一联、 岔南联水处理工艺流程相同,工艺流程如下:油区来 水一立式除油罐一反冲沉降罐一DL粗滤一DL精滤 一储水罐一注水泵。
污水处理过程中投加的化学剂有净水剂、杀菌 剂、缓蚀阻垢剂。净水剂为聚合氯化铝,投加在立式 除油罐前,投加量60 mg/L;杀菌剂为1227和双季铵 盐,投加点在多功能过滤器前,投加量60 mg/L;缓 蚀阻垢剂为咪唑啉聚磷酸盐,投加在储罐前,投加量 40 mg/L。污水处理前后的有关水质数据列于表4。
表4岔一联与岔南联原油脱出水处理前后的水质数据
水样来源悬浮固体
/mgL"1油份
/mgL"1SRB
/ 个 mL_TGB
1 /个 mL_:含Fe量
1 /mgL"1
岔一联油区来水11.2801031030.5
处理后水3.1510101.4
岔南联油区来水9.8711021030.4
处理后水2.4510101.4
2.3调剖前后连通油井产出水中细菌量变化
为验证室内测试结果,先后在18 口注水井上进 行了三种配方调剖剂的应用试验。1993—1994年在 39-27、12-122、12-156等三口井上考察第一种配方, 1998年在15-51、15-46井等共6 口井上考察第二种 配方,1999年在39-21、39-22井等共9 口井上考察第 三种配方,测定了调剖前后各三个月与调剖注水井 连通的各见效油井产出水中细菌的含量,结果见表 
表5注水井用黄原胶/铬冻胶调剖前后三个月5连:通’见效油(井}产出水中的细菌含量变化
油井产出水中细菌含量/个mL"1
时间C39-31 井!C12-155 井C-12-157 井C12-21 井C12-115 井―
SRB T4BSRBTGBSRBTGBSRBTGBSRBTGB
调剖前3个月102—103 102—1030-1010—1010—1010—1010—1010—101101—102101—102
2个月102—103 102—1030—101101—1020—1010—1010—1010—101101—1020—101
1 个月102—103 102—1030—101101—1020—1010—1010—1010—101101—1020—101
调剖后 1 个月102—103 102—103101—102101—102101—102101—102101—102101—102101—102101—102
2个月102—103 102—103101—102101—102101—102101—102101—102101—102102—103101—102
3个月103—104 103—104102一 103102—103101—102101—1020—1010—101101—102101—102
!对应注水井C39-27,调剖剂注入量360 m3。**对应注水井C12-156,调剖剂注入量150 m3。
***对应注水井C12-122,调剖剂注入量120 m3。
(b)配方2,甲醛液加量1 000 mgL-1
油井产出水中细菌含量/个mL"1
时间C15-148 井! C15-142 井!C15-151 井!C15-111 井C15-117 井C15-115 井
SRB TGB SRBTGBSRBTGBSRBTGBSRB TGBSRB TGB
调剖前 3 个月 101—102 0—101 101—102101—102:101—102101—1020—1010—101102—103 102-一103 0—101 0—101
2 个月 101—102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-一103 0—101 0—101
1 个月 102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-—103 0—101 0—101
调剖后 1 个月 101—102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-一103 0—101 0—101
2 个月 102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-一103 0—101 0—101
3 个月 101-102 101—102 101—102101—102:101—102101—1020—101101—102102—103 102-一103 0—101 0—101
!对应注水井C15-51,调剖剂注入量660 m3。(对应注水井C15-46,调剖剂注入量840 m3。
(c)配方3,甲醛液加量1 500 mgL-1
油井产出水中细菌含量/个mL"1
时间C39-125 井!C39-126 井C39-26 井!C39-134 井!!C15-138 井
SRB TGBSRBTGBSRBTGBSRBTGBSRBTGB
调剖前3个月101—102 0—101101一102101—102101—102101—1020—101101—102102—103102—103
2个月101—102 101—102101—102101—102101—102101—1020—101101—102102—103102—103
1 个月101—102 101—102101—102101—102101—102101—1020—101101—102102—103102—103
调剖后 1 个月101—102 101—102101—102101—1020—101101—1020—101101—102101—102101—102
2个月101—102 0—101101—102101—1020—101101—1020—101101—102101—102101—102
3个月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
!对应注水井C39-21,调剖剂注入量960 m3。对应注水井C39-22,调剖剂注入量840 m3。
从表万方数可以看出,注入甲醛液加量为500mg/L的配方1调剖剂后,原油脱出水中的细菌含量 
都有所升高,这与室内实验研究结果吻合。表5(b) 显示,使用甲醛液加量为1 000 mg/L的配方2调剖 剂时,原油脱出水中的细菌含量没有变化。表5(c) 显示在使用甲醛液加量为1 500 mg/L的配方3调剖 剂时,原油脱出水中的细菌含量有所降低。
2.4现场试验结论
室内实验研宄与矿场试验表明:黄原胶/铬冻胶
作为调剖剂注入注水井后,若调剖剂中杀菌剂甲醛 液加量小于500 mg/L,能引起见效油井产出水中 SRB与TGB菌繁殖增生,对油田后期开发可能会产 生不利影响;当调剖剂中甲醛液加量增加到1 500 mg/L时,SRB与TGB菌在地层中的繁殖受到充分抑 制,部分被杀灭,见效油井产出水中细菌量有所减 少。 
 
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