禹 盟，王永軍，胡昭朝，戴俊峰，袁宏強(qiáng)，趙 珊

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452)

海上某油田生產(chǎn)開(kāi)發(fā)初期，采用了生產(chǎn)水與海水混注的方式補(bǔ)充地層能量。海水是由海平面以下一定深度提取，海水中含有豐富的溶解氧，細(xì)菌，藻類、海生物及懸浮固體顆粒等，這些有害物質(zhì)的存在給注水工藝流程、注水井、甚至地層，造成結(jié)垢、腐蝕、堵塞等傷害，為此，必須對(duì)海水進(jìn)行過(guò)濾及除氧[1]處理。海上油田初期采用了真空脫氣的方式，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)依靠真空除氧可將海水中含氧量降到0.5 mg/L左右，但仍高于油田注水標(biāo)準(zhǔn)，為使海水中的含氧量達(dá)到小于0.01 mg/L，還必須進(jìn)一步采取化學(xué)除氧[2-4]方法。文章采用溶解氧測(cè)試儀器考察了不同類型的除氧劑的除氧效果，篩選出性價(jià)比最高的產(chǎn)品，并在現(xiàn)場(chǎng)得到了成功應(yīng)用。

1 評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)采用哈希Polymetron9582溶解氧測(cè)定儀對(duì)水中溶解氧含量進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，從而建立時(shí)間同溶解氧之間的關(guān)系曲線，確定最佳藥劑。

在油田現(xiàn)場(chǎng)采用凱麥快速測(cè)試管跟蹤現(xiàn)場(chǎng)海水含氧量，判定藥劑效果。

1.2 實(shí)驗(yàn)器材及藥劑

水浴鍋、廣口瓶、無(wú)菌注射器、溶解氧測(cè)定儀、溫度計(jì)、海水、不同類型除氧劑YHTYW-04，YHTYW-008，YHTYW-009，YHTYW-010，YHTYW-011，YHTYW-012，YHTYW-013，YHTYW-014等8個(gè)樣品。

1.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

(1)空白水樣含氧量：6.8 mg/L(平均值)；

(2) 實(shí)驗(yàn)溫度：30℃；

(3)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：用量筒量取200 mL海水水樣到廣口瓶中，將廣口瓶置于30℃水浴中，使用溫度計(jì)測(cè)量廣口瓶中水溫，將溶解氧測(cè)定儀預(yù)先插入除氧備用。待溫度到達(dá)30℃時(shí)且溶解氧儀讀數(shù)穩(wěn)定后，在廣口瓶中注入規(guī)定藥劑，迅速密封瓶口，測(cè)取水中溶解氧含量。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

2.1 除氧劑室內(nèi)評(píng)選

首先開(kāi)展除氧劑初步評(píng)選，藥劑加注濃度為50 mg/L，實(shí)驗(yàn)時(shí)間210 s，除氧劑評(píng)選結(jié)果詳見(jiàn)表1。

表1 除氧劑評(píng)選表

從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，加注濃度為50 mg/L時(shí)，YHTYW-04、YHTYW-009、YHTYW-010、YHTYW-013、YHTYW-014除氧效果較好。下一步降低藥劑加注濃度至30 mg/L，對(duì)以上5種藥劑進(jìn)行細(xì)化評(píng)價(jià)，評(píng)選結(jié)果詳見(jiàn)表2。

表2 除氧劑評(píng)選表

從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，加注濃度為30 mg/L時(shí)，YHTYW-04、YHTYW-010、YHTYW-014除氧效果較好，YHTYW-009、YHTYW-014次之。再次針對(duì)除氧效果良好的三種藥劑開(kāi)展?jié)舛忍荻葘?shí)驗(yàn)，藥劑加注濃度為35 mg/L，25 mg/L，20 mg/L，實(shí)驗(yàn)時(shí)間210 s，除氧劑評(píng)選結(jié)果詳見(jiàn)表3。

表3 除氧劑濃度梯度實(shí)驗(yàn)

從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，加注濃度相同時(shí)，YHTYW-04、YHTYW-010、YHTYW-014除氧效果較好。加注濃度為25 mg/L的YHTYW-04與加注濃度為35 mg/LYHTYW-010、YHTYW-014效果一致。綜合三種產(chǎn)品的性價(jià)比，決定開(kāi)展YHTYW-04的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

2.2 除氧劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2018年7月17日至8月19日，開(kāi)展了除氧劑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，考察了不同濃度下除氧劑的除氧效果，數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同濃度下除氧劑的除氧效果

試驗(yàn)結(jié)果表明，除氧劑YHTYW-04加注濃度在16 mg/L時(shí)，海水中氧氣含量為0 μg/L，加注濃度為13 mg/L，海水中氧氣含量為40 μg/L，加注濃度為12 mg/L，海水中氧氣含量為180 μg/L。因此除氧劑YHTYW-04最低加注濃度為16 mg/L。

2.3 除氧劑穩(wěn)定性試驗(yàn)

受限于海上運(yùn)輸?shù)牟患皶r(shí)性，除氧劑要求在海上長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)并保持穩(wěn)定[5]。因此考察了不同存儲(chǔ)時(shí)間下除氧劑的除氧效果。藥劑存儲(chǔ)時(shí)間為1天，3天，5天，7天，10天，14天，21天，藥劑加注濃度為20 mg/L，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 不同存儲(chǔ)時(shí)間下除氧劑效果

試驗(yàn)結(jié)果表明，存儲(chǔ)10天內(nèi)，加注濃度在16 mg/L時(shí)，除氧劑效果仍滿足效果，存儲(chǔ)14天后藥劑效果下降明顯。根據(jù)海上產(chǎn)品7天的運(yùn)輸周期，14天的穩(wěn)定期可滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，因此該藥劑適合海上應(yīng)用。

3 結(jié)論

(1)室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)表明，加注濃度為25 mg/L的YHTYW-04與加注濃度為35 mg/LYHTYW-010、YHTYW-014效果一致，其中YHTYW-04性價(jià)比最高。

(2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，除氧劑YHTYW-04效果良好，加注濃度為16 mg/L時(shí)可將海水含氧量降低至0 μg/L。

(3)除氧劑穩(wěn)定性試驗(yàn)表明，除氧劑存儲(chǔ)10天內(nèi)效果穩(wěn)定，存儲(chǔ)14天后藥劑效果下降明顯，根據(jù)海上的運(yùn)輸條件，14天的穩(wěn)定期滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況。