《油田污水做压裂用水探究及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油田污水做压裂用水探究及应用（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、油田污水做压裂用水探究及应用【摘 要】论述油层原油脱出水（简称油田污水）做压裂 用水时存在的问题及解决办法。【关键词】油田污水；压裂；交联一、前言陕北是内陆干旱地区，淡水资源有限，随着近期工农业 的迅猛发展，淡水的消耗量也迅猛增加。在干旱季节经常出 现河水断流，池塘干涸的情况，这给工农业持续稳定地增长 带来困惑。现在油田开发规模的增长幅度远大于环境保护的 发展速度，油田污水的处理利用在油田开发的议事日程上占 据愈来愈大的位置。这就是我们在净化油田污水做注入水的 基础上，研究用油田污水做压裂用水的动机。该项目的研究 成果意义显著，可使釆油厂每年节省数万吨淡水，数万元的 污水装卸拉运费、污水作注入
2、水可节约盐敏阻垢药剂费、被 污染淡水的处理费等。二、淡水与延长组油层水的性能差异淡水与清平川延长组油层水的性能差异表（表1）从表1可看出延长组各油层原油脱出水的矿化度远大于 淡水，油层水的矿化度随深度的增加而增加，PH值均显微酸 性，PH值的大小与油层的深度和油层水的矿化度因果关系 不大。原油脱水站脱出的混合水的矿化度与组成混合水的油 层水的含量比有关，高矿化度油层水的含量比例愈高，油 田污水的矿化度也愈高（表1的含盐量是用蒸发的方法确定 的）。三、肌胶硼冻胶压裂液的主要药剂配成淡水溶液的PH 值1. 硼砂淡水液的PH值随浓度的变化关系；硼砂液的浓度与PH值的关系（表2）测定硼砂液PH值的方法
3、：取一升自来水，量其PH值, 再每次加入0. 1克硼砂搅匀后用PH精密试纸测其PH值，逐 一填入表2中。精密PH试纸的级差是0.5,因此表2中硼砂 液的PH值幅度变化值差是0. 5o硼砂液的浓度小于0. 4%o,浓度每增加0. l%o, PH值 增加幅度为0. 5o硼砂液的浓度在0.4%。一0.9%。之间，浓 度每增加0. l%o, PH值幅度变化值差降为0. Io硼砂液的浓 度大于0. 9%0,浓度再增加PH值保持不变。PH值随浓度的 变化在低浓度时值差大，随浓度的增加值差减小。浓度大于 0. 9%o, PH值再不增加。硼砂液的PH值可在79之间调节, PH值超过9,再不能用加大硼砂液的浓度
4、来提高PH值。硼 砂液的使用浓度范围应选择PH值随单位加入量变化值差大 的区域，因此使用浓度范围选0. 1%。一0.9%。2. 过硫酸铁淡水液的PH值随浓度的变化关系；测定过硫酸铁PH值的方法：取一升自来水，量其PH 值，再每次加入0. 1克过硫酸铁量其PH值，逐一填入表3 中。过硫酸铁液浓度与PH值的关系（表3）从表3看出过硫酸鞍溶液略偏酸性，浓度大于0. 1%。， PH值趋于稳定，PH值始终为6。过硫酸錢的使用浓度应小 于0. 1%。该实验的区间选的太高，与过硫酸钱液的低溶解 度不匹配，PH值随浓度变化的区间比0.1%。还小，因此出现 PH值不变，始终为6的情况。3. 碳酸钠淡水液的PH值
5、随浓度的变化关系；碳酸钠的浓度与PH值的关系表（表4）4. 碳酸氢钠淡水液的PH值随浓度的变化关系从下面表5看出，碳酸氢钠的浓度小于0. 2%0时，PH小 于7,原因是配液水为弱酸性。碳酸氢钠的浓度每增加0. 1%0, 引起PH值的变化较小，说明它的碱性弱。后面由于PH值随 碳酸氢钠浓度变化而变化的幅度太小，因此自2.5%0浓度后, 表中碳酸氢钠的浓度变化级差增大到0. 5%。碳酸氢钠调节 的PH值在78. 5之间。使用浓度应在2%。之内。碳酸氢钠的浓度与PH值的关系表（表5）5低温破胶剂的浓度与PH的关系低温破胶剂的浓度与PH的关系表（表6）低温破胶剂的使用浓度应小于2%0,大于此浓度，溶液
6、 的PH值稳定为9不变。PH值变化规律与碳酸钠类似。见表四、淡水压裂液体系和油层污水压裂液体系的性能比较在交联方面油层污水基液和油层污水配的交联破胶液 形成的冻胶粘弹性均较差，油层污水基液和淡水配的交联破 胶液交联的冻胶粘弹性明显好转。硼砂和过硫酸铁溶解量低，在高矿化度水中溶解量更 低，因此现场配交联破胶液应采用淡水，提高交联破胶液浓 度，降低交联比，提高冻胶粘弹性。在其它条件都相同下，淡水交联破胶液交联能力最高， 交联的冻胶粘弹性最好。其原因是同样的交联比，含交联剂 较多。五、油田污水压裂液和淡水压裂液交联破胶情况的比较1交联情况比较下面表7中列了四种不同水的压裂液，为了保证交联时 交联剂用
7、量充足，全使用淡水配的交联破胶液。交联情况见 表7O表7中，代表淡水的自来水配的压裂液交联情况比油层 水配的压裂液交联情况好。油层水配的压裂液之间，矿化度 低的长2油层水压裂液交联情况比矿化度较高的长4+5油层 水压裂液交联情况好。油田污水压裂液交联情况居中。规律 是矿化度愈低交联情况愈好。几种油层水压裂液体系的交联情况对比（表7）2.破胶情况对比几种油层水压裂液体系的破胶情况对比表（表8）表8看出表7中交联好的自来水和长2油层水压裂液破 胶确不好，交联不好的长4+5油层水压裂液破胶确好。油田 污水压裂液的破胶情况介于其中间。规律是矿化度愈高破胶 情况愈好。由于交联和破胶的矛盾对立关系，因此不
8、能交联不好设 法单纯的提高交联条件，破胶不好设法单纯的提高压裂液的 破胶条件，要考虑特好的交联环境对破胶的影响，同理要考 虑特好的破胶环境对交联的影响。交联剂和破胶剂在压裂施工时是配在同一个容器，只所 以加砂时需要交联时交联破胶液显示交联特性。返排时需要 破胶时交联破胶液显示破胶特性，这是利用了硼砂和过硫酸 铁水化快满的特性。当油层水压裂液的交联破胶状况不理想时，可设法加大 硼砂和过硫酸鞍在冻胶体系中的浓度，另外通过改变环境条 件来提高交联破胶液的作用。例如，提高压裂液的温度可利 于过硫酸鞍释放游离氧，可提高破胶作用。提高PH值利于 肌胶分散，利于硼砂交联，可提高交联作用。也可利用水化 后缓慢
9、生成酸的化合物，让交联时有高的碱性环境，破胶时 有高的酸性环境。七、结论与建议1油田污水做压裂液交联破胶性能较淡水差，可通过改 变交联破胶环境提高交联破胶性能。2.因硼砂和过硫酸鞍的溶解量低，油层水做压裂液的基 液时，交联破胶液应采用淡水配制。3油层水的低PH值对压裂液体系的交联有一定的影响, 可通过加入碱性PH调节剂改善交联性能。4.低温下使用油层水配的压裂液，应加低温破胶促进剂 提高破胶能力。5油层水做压裂液，可减少对废水的处理，特定环境下 还可减少压裂用水的拉运费。6油层水配的压裂液可减低对油层的盐敏和结垢。可减 少使用盐敏剂和防垢剂。7过硫酸鞍的放氧与温度关系很大，因此应用时要模拟 该地区井下情况试验。&使用KS低温破胶促进剂可提高本地区油田水压裂液 的交联破胶性能，在其它地区要根据本地区具体情况另行试 验。
