淺談二氧化氯在注水采油中的應(yīng)用

李兵　葛健

摘要：在注水采油過程中，應(yīng)用二氧化氯主要是進(jìn)行殺菌和除硫。二氧化氯本身是一種十分有效的氧化性殺菌劑，在殺菌除硫的效果上十分明顯，為此在實(shí)際生產(chǎn)過程中被廣泛應(yīng)用。文章對二氧化氯在注水采油中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：注水采油；二氧化氯；殺菌除硫；注水管線；注水系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TE357 文章編號(hào)：1009-2374（2015）22-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.074

許多油田的注水系統(tǒng)中都存在大量的菌類以及硫化物質(zhì)。這些物質(zhì)含量超標(biāo)會(huì)造成油田注水效果受到影響，進(jìn)而制約油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)，因此采用二氧化氯配制解毒劑并應(yīng)用在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中具有重要意義。二氧化氯本身具有十分強(qiáng)的氧化效果，在殺滅污水中的菌類以及硫化物方面效果顯著。在石油開采中為了能夠盡可能提升油田開采實(shí)際效率，會(huì)通過注水的方式提升原有采收率。而注水當(dāng)中的一些硫化物質(zhì)以及細(xì)菌等卻很難溶解，甚至對鋼鐵等會(huì)產(chǎn)生腐蝕，為此加強(qiáng)對注水的污染源進(jìn)行控制意義重大，本文針對此進(jìn)行了具體的論述。

1 室內(nèi)二氧化氯殺菌滅硫

1.1 采用二氧化氯滅硫試驗(yàn)

根據(jù)對原油開采區(qū)域水質(zhì)情況進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，水源井中的二甲鐵離子含量在注水之后提升了一倍左右，從原本的3～5mg/L上升到了7～10mg/L左右，并在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了一些FeS沉淀物。為了能夠令試驗(yàn)的效果更加接近真實(shí)情況，本次試驗(yàn)中還在注水當(dāng)中添加了不同硫含量，真實(shí)模擬礦場當(dāng)中的含硫量。表1是針對不同硫含量情況下添加二氧化氯時(shí)獲得的硫含量變化情況內(nèi)容，通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，添加二氧化氯之后的注水中，硫含量幾乎全部被清除，凈化率達(dá)到了99%左右。

除此之外，本次試驗(yàn)還在注水當(dāng)中添加了一定量的二價(jià)鐵，形成兩種水質(zhì)情況，進(jìn)一步觀察除硫效果。通過觀察發(fā)現(xiàn)，在注水當(dāng)中注入二價(jià)鐵之后，水中開始形成黑色絮狀物質(zhì)，這時(shí)通過添加二氧化氯，黑色絮狀物質(zhì)開始消解，并最終形成小量沉淀物。

1.2 采用二氧化氯殺菌試驗(yàn)

采用二氧化氯進(jìn)行殺菌試驗(yàn)需要具備兩種試驗(yàn)水樣，即清水水樣a與污水水樣b。試驗(yàn)過程采用的是平皿計(jì)數(shù)法，對水樣當(dāng)中包含的腐生菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行殺菌效果方面的觀察與記錄。

在投入不同數(shù)量的二氧化氯之后，水樣當(dāng)中的殺菌效果發(fā)生了不同變化，水樣當(dāng)中的菌落數(shù)從10cfu/ml達(dá)到100cfu/ml。

除此之外，采用二氧化氯還能夠有效殺死水樣當(dāng)中的鐵細(xì)菌以及硫酸鹽還原菌等。

1.3 油田污水處理技術(shù)策略

1.3.1 在油田污水處理過程中應(yīng)當(dāng)確保采用氧化劑所產(chǎn)生的氧化能力維持在一定適應(yīng)范圍，這是因?yàn)檠趸瘎┭趸赃^強(qiáng)可能造成丟失選擇性，進(jìn)而造成一些不應(yīng)當(dāng)氧化的物質(zhì)受到氧化。

1.3.2 保持水體性質(zhì)維持穩(wěn)定，這是為了確保相關(guān)處理工作能夠在相對穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行。

1.3.3 應(yīng)當(dāng)利用二氧化氯本身所包含的強(qiáng)氧化能力，對水中的相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行氧化，進(jìn)而完成沉降，消除水中的有害物質(zhì)。

2 有效解決注水管線解堵情況

現(xiàn)對一段注水管線進(jìn)行分析，截取一段長4716m、內(nèi)徑約為3in的管線區(qū)域。管線材料主要應(yīng)用玻璃鋼管結(jié)構(gòu)，管線承壓情況為3.1MPa。在正常生產(chǎn)過程中，注水水量約為10m?/h。在近一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)該注水系統(tǒng)出現(xiàn)異常，注水壓力上升，注水總量卻在下降，流量甚至下降至8m?/h。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了堵塞情況，需要通過除垢才能夠暢通注水系統(tǒng)。為此，需要首先對現(xiàn)場取垢樣進(jìn)行分析，垢樣在進(jìn)行烘干之前呈現(xiàn)褐色污泥狀特征，在烘干之后轉(zhuǎn)變?yōu)楹旨t色致密性，并在此基礎(chǔ)上揮發(fā)硫化物氣味。通過進(jìn)行樣本檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該垢樣物質(zhì)當(dāng)中含有硫化亞鐵、可溶性鹽以及少量的污泥。這些成分當(dāng)中以鐵垢為主，造成這種情況的主要原因是水質(zhì)腐蝕效果影響產(chǎn)生的。而更深層次的原因則是因?yàn)橛途峄M(jìn)而出現(xiàn)反排引起殘留液體的回灌，這樣就會(huì)造成水質(zhì)發(fā)生酸化，腐蝕性也進(jìn)而增強(qiáng)，相對應(yīng)的也就提升了結(jié)垢效果。根據(jù)結(jié)垢情況與結(jié)垢成本的分析，本文當(dāng)中主張采用二氧化氯作為主劑，相應(yīng)添加滲透劑以及弱酸物質(zhì)作為輔助試劑，通過上述內(nèi)容完成對注水管線借助工作。在經(jīng)過了為期一段時(shí)間的解堵之后，管線輸水量能力獲得恢復(fù)，進(jìn)出水水質(zhì)情況良好，并無明顯的顆粒物質(zhì)。

3 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)論主要包括兩個(gè)方面：首先，應(yīng)當(dāng)結(jié)合二氧化氯本身的氧化屬性出發(fā)，進(jìn)行室內(nèi)評價(jià)二氧化氯本身的殺菌以及除硫效果情況。通過相關(guān)數(shù)據(jù)研究顯示，二氧化氯在殺菌滅硫方面的效果顯著，并能夠有效消解硫化亞鐵等物質(zhì)。為此，想要進(jìn)一步提升注水水質(zhì)情況，采用二氧化氯具有明顯積極意義；其次，采用二氧化氯的過程中可能會(huì)存在產(chǎn)生FeS等物質(zhì)的情況，進(jìn)一步造成阻塞，因此配置相應(yīng)的解毒劑具有十分明顯的發(fā)展空間。

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作者簡介：李兵（1984-），男，山東臨沂人，供職于中國石油冀東油田分公司陸上作業(yè)區(qū)采油三區(qū)14隊(duì)，研究方向：注水、采油；葛?。?985-），女，天津人，供職于中國石油冀東油田分公司陸上作業(yè)區(qū)采油三區(qū)14隊(duì)，研究方向：采油。

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