采出液沉积物属于油气田生产过程的副产物，是油气田生产最主要的固体废物之一。油田每年产生采出液沉积物十余万吨，如处置不当将造成环境和法律双重风险，成为油田实现绿色开发必须攻克的环保难题。由地层开采过程中携带出的砂、机械杂质等产生的采出液沉积物难以降低产出量，但在采出液处理过程中投加油田化学剂造成的采出液沉积物产出能够一定程度上控制。因此通过研究油田化学剂在采出液沉积物产出环节中的影响，以源头沉积物减量为思路，能够实现从根本上解决采出液沉积物处理困难的问题。
1 油田沉积物来源分析
通过对油田集输站库沉积物产出情况调研，共收集15个油气开发单位的133座原油处理系统站库、147座采出水处理系统站库，涉及来液量约107万方/天。其中近4年平均采出液沉积物产出量：原油处理系统45086t/年（25%），采出水处理系统95597t/年（54%），作业现场23677t/年（13%），管线泄漏13256t/年（8%），合计177616t/年。、目前采出液沉积物产量主要来源自采出水处理系统，占比达54%，原油处理系统产量占比为25%，其中缘由处理系统沉积物产出主要来自于地层携砂。采出液沉积物总产量和单位液量产量最高的是G采油厂、C采油厂和L采油厂。C采油厂、L采油厂由于采用水质改性工艺，投加碱度调节剂造成沉积物产量较高。而G采油厂为注聚区块，采出水处理过程中使用的油田化学剂主要为反相破乳剂、预脱水剂、杀菌剂、缓蚀剂等，其沉积物产量显著高于其他采油厂。
2 沉积物组分分析
目前油田驱采方式及采出液处理工艺也各有差异。常规采出液区块及采用传统重力沉降工艺的集输站库采出液沉积物产量整体差异不大，但注聚区块及采用水质改性工艺的集输站库采出液沉积物产量显著偏高[1]。由于水质改性工艺涉及油田化学剂较为单一，仅主要使用碱度调节剂，本次研究选取了注聚区块（化学驱）的G采油厂为主要研究对象，进行采出液沉积物组分分析研究。分析过程包括：现场沉积物取样——有机溶剂萃取测定含油量——固相水分散测定粒径中值——烘干干化测定含水率及含砂量——灼烧测定灰分及有机物含量，分析过程如图1所示。
3 油田化学剂对采出液沉积物的产出影响
近年来，油田注聚合物驱油、三元复合驱油等三次采油技术推广应用的规模越来越大。大量HPAM和其它油田助剂在采油过程中被注入地下，又随采出液采出， HPAM、石油类和机械杂质残留在采出液经油水分离产生的污水中。含聚污水由水溶性聚丙烯酰胺高分子胶体、油水乳液和固体无机物杂质混合在一起所构成的复杂体系中，聚丙烯酰胺的水解产物以直链状均匀分散在胶体体系中，其稳定性较高，聚丙烯酰胺一般属于阴离子型聚合物，HPAM在水中发生解离，产生—COO-离子使整个分子带负电荷，部分水解聚丙烯酰胺为阴离子型聚合物[2]。目前在用的预脱水剂、杀菌剂、缓蚀剂等普遍为阳离子型，而驱采用HPAM的存在严重干扰了化学剂的水处理作用。若在水处理流程的中添加阳离子型化学剂，两者会发生絮凝反应形成絮状沉淀，使水中悬浮固体含量升高，引起管道堵塞、流程污染等诸多问题，大量的采出液沉积物也随之产生。部分采取到的沉积物样品有机物含量为15%~25%，而其中聚合物含量为10%~15%。本次研究以G采油厂采出液为对象进行了各类油田化学剂的加药试验，分别从表观现象与悬浮固体增加率数据来对比沉积物产出量，试验方案如下。
试验介质：现场水：G采油厂1#联合站一次除油罐来液；模拟水：参考G采油厂来液性质，配制了矿化度为17000mg/L，驱采用聚丙烯酰胺（II型）含量为200mg/L的模拟水。
试验产品：反相破乳剂、预脱水剂、除油剂、杀菌剂、缓蚀剂，各化学剂包括阳离子型、弱阳离子型和非离子型产品。
试验方法：将各油田化学剂产品以现场实际加药浓度投加入现场水及模拟水中，搅拌均匀后观察并记录表观现象；以现场水为试验介质，按上述试验方法投加油田化学剂产品后，静置30min，按SY/T 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》中规定的要求测定加药后悬浮固体含量及未加药的现场水悬浮固体含量，计算悬浮固体增加率。
试验结果：阳离子型油田化学剂在试验中明显引起了悬浮固体含量的上升，因此可以认为，使用不恰当类型的油田化学剂会造成油田水处理过程中采出液沉积物的显著上升，为避免此类状况发生，应深入研究油田化学剂对所应用采出液的适应性和配伍性，确定不会造成沉积物显著上升后，方可投入现场应用。
4 油田化学剂控制措施建议
由于广泛使用的油田化学剂存在阳离子型产品或者是以阳离子化合物为主的复配型产品，在油田实际生产运行过程中，阳离子型化学剂产品会与回注水中的聚合物反应而失去药效，使得处理效果变差，并且导致采出液沉积物产量显著增加[5],[6]。为减少采出液中驱采用聚合物和油田化学剂的聚沉引起的处理效果降低，减少沉积物产量，建议在油田化学剂产品质量检测及评价的相关标准中增加“与采出液配伍性”指标。目前，油田采出液中驱采用聚丙烯酰胺（II型）浓度一般在50mg/L-200mg/L，因此采用最高聚合物浓度200 mg/L，油田化学剂采用现场应用浓度进行采出液配伍性试验。
5 结论
（1）采出水处理系统沉积物是油田沉积物的主要产出环节，而油田化学剂的不当使用是造成沉积物产量升高的重要因素；
（2）阳离子型油田化学剂在化学驱采出液的模拟试验中明显引起了悬浮固体含量的上升，为避免在现场生产环节中发生此类状况，应深入研究油田化学剂对所应用采出液的适应性和配伍性，确定不会造成沉积物显著上升后，方可投入现场应用；
（3）通过形成标准来限制油田化学剂使用带来的采出液沉积物增加是一项有效的措施，建议在油田化学剂产品质量检测及评价的相关标准中增加“与采出液配伍性”指标，并将指标定性为“目测无絮凝、变浑浊或沉淀”。
参考文献
[1]冯旭河、汤胜利、陈绍萍.胜利油田原油储罐油泥砂处理技术[J].油气田地面工程，2009年01期；
[2]程静、葛红江、雷齐玲、刘希君、杨卫华、魏玉莲.含油泥砂工业化处理工艺[J].油气田地面工程，2013年12期；
作者简介：董晓通，男，1989年8月出生，高级工程师，从事油田采出水处理工作。
