脱硫污水配聚技术研究

企业导报2013年第2期脱硫污水配聚技术研究丁红霞（河南油田分公司第一采油厂，河南桐柏474780）【摘要】以河南油田为典型代表的内陆油田均已进入特高含水开发期，三次采油已成为进一步提高采收率重要手段，但聚合物驱技术应用区块普遍存在采出污水含硫量高（50mg/L～60mg/L）问题，制约聚合物驱油技术的有效应用。为此，开展相应技术研究，进行一些有益探索。本文就技术研究情况做出综合分析，以确定含硫污水与聚合物溶液粘度的因果关系。【关键词】河南油田；三次采油；含聚污水；配聚影响；脱硫技术一、含硫污水对聚合物溶液粘度的影响研究用模拟液模拟矿化度5184.2mg/L为例：在这两矿化度下加入不同浓度Na2S溶液模拟在每种矿化度下不同的硫化物浓度，配制聚合物溶液，溶液初始浓度为5000mg/L，然后逐步稀释溶液。表1硫化物含量不同浓度下聚合物溶液（5184.2mg/L）的粘度由表1可以看出硫化物对聚合物溶液粘度的影响存在一个聚合物溶液的粘度范围。当聚合物溶液的粘度≤30mPa·S的时候，S2-离子含量大于15mg/L范围内S2-离子浓度对聚合物的粘度影响很小。当聚合物的粘度大于30mPa·S时随着聚合物浓度的升高，聚合物粘度增大，S2-离子浓度增大对聚合物溶液的粘度有较大影响。二、污水除硫工艺技术研究1．室内除硫工艺试验。用模拟液模拟矿化度5184mg/L，配制含硫45mg/L的溶液300ml，在50℃的条件下向溶液中通入空气，测量通入空气不同时间的溶液的剩余S2-离子浓度。图1剩余S2-离子含量与通空气时间的关系随着通空气时间的增加，溶液中的剩余S2-浓度降低，但当溶液中的S2-浓度降低到一定值时，随着通气时间的进一步增加，S2-浓度基本没有降低。用模拟液模拟矿化度5814mg/L，配制含S2-离子45mg/L的溶液300ml，在50℃的条件下通入各种气体，其中空气与H2O2的体系中，H2O2的浓度是17.76mg/L，纯H2O2的体系中，H2O2的浓度是35mg/L，在一定时间下测量反应不同时间S2-离子的剩余量。图2各种除硫方法效果对比图综上所述，各种除硫方法均有一定效果，溶液中的S2-离子均有一定程度的下降。单纯注入空气除硫方法，近2个小时后，溶液中仍存在一定数量的S2-离子，S2-离子的浓度在15～20mg/L；向溶液中加入H2O2后除硫的速度明显加快，在50分钟左右溶液中的S2-离子的浓度即能达到15～20mg/L；只加H2O2的体系，在增加一定H2O2浓度的条件下，40分钟左右溶液中的S离子的浓度即能达到15～20mg/L；在通空气加O3的体系中，10分钟左右溶液中的S2-离子的浓度即能达到15～20mg/L，25分钟时，溶液中的S2-离子浓度可降到0mg/L；在单纯通O3的体系中，在5分钟左右溶液中的S2-离子的浓度即能达到15～20mg/L，15分钟时，溶液中的S2-离子浓度可降到0mg/L。由以上分析可知，各种方法的除硫效果O3＞O3+空气＞H2O2＞H2O2+空气＞空气。2．臭氧除硫的现场试验。取双联的净化含油污水，用功率为200mg/L的臭氧发生器向新鲜污水中通臭氧，固定曝气时间（30min），后通过改变液体的体积来改变气液比，用清水配制母液浓度为4000mg/L，用臭氧处理后的污水稀释母液至浓度为1400mg/L，根据污水中的硫离子和溶解氧含量的变化和稀释后聚合物溶液的粘度选出最佳的气液比；然后固定气液比，改变通气时间，通过改变液体的体积来维持气液比，同样根据污水中的硫离子和溶解氧含量的变化和稀释后聚合物溶液的粘度选出最佳的通气时间。测量结果见表2、表3。表2臭氧处理双河污水气液比试验（通气时间：30min）聚合物溶液浓度/mg/L粘度/mPa·S`S2-0mg/LS2-8.125mg/LS2-15mg/LS2-35mg/L500012351030920.8702.83000400291.9229188130038.617.314.71470014.276.45.7气液比S2-含量/mg/L溶解氧/mg/L粘度/mPa·S平均值未通气40058.556.253.556.1技术市场268企业导报2013年第2期表3固定气液比下通气时间的试验（双河）（气液比：8mg/L）三、结论与认识（1）对于双河污水，影响配聚粘度的最主要因素是S2-。（2）“催化氧化除硫”处理工艺技术对污水进行深度处理，技术可行，效益显著，除硫后的污水可满足配制聚合物母液要求井口聚合物粘度平均提高8%。（3）该技术经室内模拟、小型试验、现场中试、工业化应用，效果比较好，因此，在石油、石化、化工等工业领域具有广阔的推广应用前景。参考文献[1]赵玉鹏等．双河油田产出液中硫化物含量升高原因及机理探讨[J]．特种油气藏．2004（4）[2]赵永庆等．聚合