聚合物驱采出水中油和增粘聚合物的回收方法技术

本发明专利技术涉及一种使用膜聚结接触器回收从油气田流出的聚合物驱采出水中纯油料流和增粘聚合物的方法。

Recovery method of oil and tackifier polymer in polymer flooding produced water

The invention relates to a method for recovering pure oil flow and viscous polymer in polymer flooding produced water flowing from oil and gas fields by using a membrane coalescing contactor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物驱采出水中油和增粘聚合物的回收方法本专利技术涉及从油气田流出的聚合物驱采出水中油和增粘聚合物的回收方法。石油和天然气的勘探和生产会产生大量的水。世界平均生产每桶石油的水量为3桶和这个比例在生产井的使用寿命内增加。在成熟的油田中，其中的储油层压力已经降低到不能自然地从储油层开采石油的程度，因此需要通过向储油层注入物质以将油移向生产井并保持储油层压力来采出石油。水被用作注入流体，因为它与油不混溶，并将驱替它，使得从储油层中开采更多的油。采出水作为副产品与石油和天然气一起产生。采出水是油/水/固体的混合物。此方法被称为强化采油(EOR)以及更具体称为:-如果仅仅将水注入到含油地层,则是水驱EOR,-如果将水以及化学品注入，则为化学驱EOR,-当将低盐度水注入时，则是低盐度EOR以及-当将水作为蒸汽注入时，则是蒸汽EOR。用于强化采油过程的水源可以是含水层水，地表水，海水或循环的采出水。在一些化学驱EOR技术中，可将高分子量和粘度增强的聚合物，例如部分水解的聚丙烯酰胺(HPAM)，添加到水驱中以降低水驱流动性并因此提高水驱的驱油效率，并导致采收率提高和在生产井生成聚合物驱采出水(PFPW)。石油和天然气公司越来越多地考虑重复利用采出水对含油地层进行回注，以减少其环境足迹和他们的水管理成本。该选择需要综合处理过程，以避免采出水中含有的不需要的成分，如悬浮固体，油和形成水垢的溶解固体堵塞储油层和注入设备。除了采出水的复杂化学情况之外，由于大部分聚合物保留在采出水中，用于向生产井驱扫油的聚合物因此导致产生具有高粘度的聚合物驱采出水(PFPW)。因此，来自聚合物驱油的采出水比来自传统油气井操作的采出水更难以处理。由于其高粘度，传统的采出水处理方法如浮选，重力分离或液/液旋流分离器不是有效的。最近开发的聚合物驱采出水处理技术主要教导了断裂聚合物链以降低采出水粘度。申请号为US2012/0108473的美国专利申请涉及一种从使用聚合物的强化采油过程获得的采出水的处理方法，其中将以一定的数量将氧化剂注入采出水中使得所述水的粘度降低至在从注入氧化剂开始小于5小时的短时间内小于2cps的值，然后注入必要量的还原剂以中和所有产生的过量氧化剂。这种方法具有以下缺点：-氧化聚合物而不是将其保持在水相中以便重新使用，会导致油田服务公司的化学品损失，-为了克服对采出水中天然存在的大量污染物的干扰，氧化剂需要大量过量以破坏增粘聚合物，这样会引起较高的氧化剂消耗成本，-经过氧化之后，石油不能从采出水中回收，从而导致油气运营商的收入损失。因此，需要一种更经济有效的方法来处理聚合物驱采出水以及回收油和增粘聚合物。本专利技术涉及一种从油气田流出的聚合物驱采出水中油和增粘聚合物的回收方法。本专利技术的方法包括：-将聚合物驱采出水引导至膜聚结接触器的第一步骤；-回收如下物质的第二步骤：ο来自所述膜聚结接触器的膜的纯油料流；ο包含在膜外部残留的增粘聚合物残余物的脱油增粘水。术语"采出水"是指与原油或天然气勘探和生产一起作为副产品而产生的水，特别是在石油或天然气采收过程中带到地表的水。取决于油田的地理位置，其来自的地质地层和正在生产的烃产品的类型，采出水的物理和化学性质差异很大。采出水中的主要成分是悬浮固体，溶解固体如碳酸盐/碳酸氢盐，硫酸盐，二氧化硅和形成结垢的二价离子，以及有机化合物，如脂肪烃和芳香烃。本专利技术的方法尤其可以应用于处理增粘的采出水。术语"增粘的采出水"是指含有回采聚合物并在聚合物驱强化回收过程之后作为副产物获得的采出水。本专利技术的方法允许通过聚结将油与其他采出水内容物分离，并且能够回收包含增粘聚合物但不含油的脱油水料流。油/水乳液的聚结是一个过程，其中两个或更多个油滴结合在一起形成较大的液滴，最终将乳液分离成两相(油和水)。聚结过程用于将油与水分离。由于用于聚合物驱强化采油的聚合物是水溶性的，它们保留在水相中，并且在将采出水引导至膜聚结接触器的第一步骤(称为聚结步骤)之后，它们也与油分离。术语"膜聚结接触器"是指包含非分散性疏水性中空纤维或管状膜的装置，其能够使得来自聚合物驱采出水的油在膜的第一表面上聚结，并从膜的第二表面收集聚结油料流。所述膜包含选自聚乙烯，聚丙烯，聚烯烃，聚氯乙烯(PVC)，无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚烯烃共聚物，聚(醚醚酮)型聚合物，表面改性聚合物，其混合物或组合的微孔中空纤维膜。表面改性的聚合物包含在一个或多个卤素基团处化学改性的聚合物或通过电晕放电或离子嵌入技术改性的聚合物。在包含一系列由聚合物制成的板的常规聚结接触器中，油滴聚结在板的表面上但不能穿过板。相反，在本专利技术使用的膜聚结接触器中，油滴聚结在中空纤维膜的第一表面上，并且可以穿过膜并被收集在膜的另一个表面上。因此，与包含一系列由聚合物制成的板的常规聚结接触器相比，膜聚结接触器表现出较高的聚结介质填充密度，这是因为可用的聚结表面较大并且由于膜的微孔性质而具有更好的油水分离性。事实上，膜聚结接触器提供了水不能穿过的物理屏障，特别是当膜是多孔的时候。因此，通过膜聚结接触器回收的油是纯油。而当使用聚结板用于聚结时，油滴仍含有一定量的水，并且由于没有物理屏障，回收的油不是纯油。使用聚结接触器代替传统的膜亲水装置允许从该方法中回收纯油。因此，本专利技术的方法结合了回收纯油和回收可重复使用的增粘水的优点。在一个优选的实施方案中，本专利技术中使用的膜聚结接触器是WO2013/188837中描述的装置。要注意的是，本专利技术不排除在第一步骤和第二步骤之间存在至少一个补充步骤的实施方案。在一个实施方案中，回收的第二步是通过进-出交叉流实施的。术语"进-出交叉流"意思是进料驱(feedflood)沿着膜的表面切向地通过，以避免聚合物驱采出水中含有的颗粒堵塞接触器。本专利技术的方法可用于回收选自聚丙烯酰胺如部分水解的聚丙烯酰胺或生物聚合物如黄原胶或瓜尔胶的增粘聚合物。在一个实施方案中，本专利技术的方法包括在第二步骤之后的精化步骤。所述精化步骤可以是用于去除第二步骤后获得的采出水中特定内容物，例如聚合物，溶解的固体和/或水溶性油的任何常规精化步骤。例如，氧化过程可用于破坏增粘聚合物和水溶性油，过滤可用于去除增粘聚合物。溶解的固体可以通过反渗透去除。在另一个实施方案中，本专利技术的方法包括在第二步骤之后接续的几个精化步骤，用于去除采出水中的不同种类内容物。从本专利技术方法的步骤回收的脱油增粘水可以再注入含烃地层中。由于本专利技术的方法不破坏包含在水中的聚合物，因此可以将脱油的增粘水再用作化学EOR工艺的一部分再注入，从而允许石油公司减少其环境足迹和水管理成本。从精化步骤回收的脱油增粘水可以再注入含烃地层中或排放到地表水体中。含烃地层可以是含油和/或含气的地层。在一个优选的实施方案中，本专利技术的方法用于回收增粘聚合物的残余物，特别是在聚合物驱油增强采油中部分水解聚丙烯酰胺的残余物。本专利技术还涉及一种用于实施上述方法的系统，该方法用于从油气田流出的聚合物驱采出水中回收纯油流和增粘聚合物。本专利技术的系统包括膜聚结接触器和任选的用于实施一个或多个精化步骤的装置。本专利技术的系统可用于处理来自使用聚合物的化学强化采油的采出水。在以下描述和附图中公开了本专利技术的优选实施方案，这些仅仅是对本专利技术的说明。图1是本专利技术的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于回收从油气田流出的聚合物驱采出水中纯油料流和增粘聚合物的方法，包括：‑将聚合物驱采出水引导至膜聚结接触器(20)的第一步骤；‑回收如下物质的第二步骤：ο来自所述膜聚结接触器的膜的纯油料流；ο包含在膜外部残留的增粘聚合物残余物的脱油增粘水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 EP 15201371.01.一种用于回收从油气田流出的聚合物驱采出水中纯油料流和增粘聚合物的方法，包括：-将聚合物驱采出水引导至膜聚结接触器(20)的第一步骤；-回收如下物质的第二步骤：ο来自所述膜聚结接触器的膜的纯油料流；ο包含在膜外部残留的增粘聚合物残余物的脱油增粘水。2.根据权利要求1所述的方法，其中回收的第二步骤通过进-出交叉流聚结进行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法包括在所述第二步骤之后的精化步骤(50)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中将从该方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·舒特恩沙普，
申请(专利权)人：苏伊士集团，
类型：发明
国别省市：法国,FR