产出水,是油气挖掘进程中的副产物,因地质条件不同,产出水性质也不同。如普光气田天然气高含硫化氢,产出水就含硫化物,这种水腐蚀性强,处理起来十分扎手。
2019年,苏三宝长江大学博士结业,其时普光气田正面临着产出水的困扰。气田接连开发十几年,产出水渐渐的变多,水质越来越杂乱,惯例水处理手法已无力应对。产出水并非一弃了之,处理后还要回注地下,因腐蚀速率过大,回注井管柱穿孔、减薄现象加重,成为影响气田出产的“卡脖子”问题。
苏三宝学的是石油开发工程,读博时跟导师做过几个油田水处理项目,自傲对这样的范畴并不生疏。当年6月,刚入职水务分公司的他被派往普光气田参加产出水管理攻关。其时普光气田已云集了各路精英,专业水处理公司、高校专家教授等相继出招,各显身手,无法招数竭尽,无一制胜。半年曩昔,人马散尽,终究只剩下了苏三宝和他的团队。
接下来怎样干?苏三宝心里也没底,不过遭受过屡次失利的他“至少知道哪些路走不通”。理论上讲,将双氧水作为氧化剂参加水中,与硫化物反响,生成硫单质,即可到达除硫意图。但若想反响完全,双氧水有必要过量,如此又导致溶解氧残留,腐蚀问题仍然存在。
束手无策之际,起色悄然呈现。一天,苏三宝到另一座水站监测水质,这座水站用的氧化剂是次氯酸钠。按理说双氧水会导致溶解氧残留,次氯酸钠也会导致氯残留,但实在的情况并非如此,水中氯残留时有时无。苏三宝觉得古怪,所以重复进行试验,终究承认残留的氯与水中其他还原性物质又发生了二次反响,氯残留就这样消失了。“本来咱们之前的失利是因为忽视了水中还有其他还原性物质!”
这是个意外发现。随后苏三宝率团队又针对氧化剂怎样加、加多少等问题继续试验,总算在氧化硫化物与残留氧化剂之间找到了平衡,产出水腐蚀问题方便的处理。“没想到这么戏曲!”从期望幻灭到重燃期望,整一个完好的进程山穷水尽,好事多磨。
2021年12月,发动第一批揭榜挂帅项目,诚邀各路专家为油田攻坚克难。苏三宝斗胆揭榜,率团队主攻东濮采出水处理项目。东濮采出水pH值低,管网腐蚀严峻,一直是油田的心病,选用石灰乳酸碱中和,又导致本钱高、残渣多、作业量大等副作用。
攻关仍从试验下手。试验中有一个令人费解的现象:采出水pH值并非呈线性改变,而是一个上升下降又上升的进程。也就是说,并非石灰乳加得越多pH值就越高,但这不契合亨德森方程理论——亨德森方程是关于酸碱平衡的经典方程,专门用来描绘pH值改变。苏三宝到其他处理站水罐采样,一连采了六七个罐,效果无一例外。如此看来,传统管理酸性水的路子走不通了,有必要另辟蹊径。
随后,苏三宝将目光投向了残渣。残渣主要成分是氢氧化钙,钙简单沉积结垢,但如果把石灰乳换成氢氧化钠,残渣是否会削减呢?试验证明,改变不大,这条路也走不通。接下来的试验中,水中的碳酸氢根离子闯入了试验者的视野。本来,采出水中伴有游离的二氧化碳,它与石灰乳反响生成碳酸钙,这才是残渣发生的主控要素。
“捊清了反响链,逻辑也通了。”苏三宝说,“亨德森方程是描绘抱负状态下纯水中的CO2与pH值情况,但采出水水质杂乱,因而呈现了误差。”找到了病根便对症下药,苏三宝团队又与公司技师自控团队联手攻关,完成了pH值在线检测,并依据检测效果主动加药,将pH精准控制在6.7±0.1。
效果推广应用后,东濮采出水处理本钱下降了20%,水质达标率100%,石灰乳单耗下降28%,残渣量下降35%。整个作业进程主动化,减轻了职作业业量。
攻关中苏三宝查阅了很多地质资料,发现古时东濮区域是一个地下盐湖,地下水赋有丰厚的钾、钠、钙、锂等矿物质,“这些伴生资源也有潜在的使用空间”。管理产出水的一起,他使用“传统吸附法+膜分离法”技能,成功从采出水中提取出纯度达99.4%的碳酸锂,这但是新能源电池的制备资料。
“嘿,搂草打兔子!”苏三宝难掩高兴,期望此举能为油田产出水资源化再使用蹚出一条新路子。
这位文雅儒雅的南方人,刚到油田时才30出面,转瞬已年近不惑。搭档慨叹:“苏博士刚来时脸是圆的,现在变尖了。”他摸摸下巴,笑着反诘:“真的吗?”
苏三宝有一对心爱的双胞胎女儿。最初为支撑他作业,妻子决然来到,还陪他一起前往普光。孩子尚小时,母亲便赶来帮助照顾两个孙女,一家人在大山里安了家。作为队友,妻子一直与他并肩作战。攻关激战的日子里,夫妻俩常常伴着星光回家,而两个女儿早已在奶奶的照顾下进入梦乡。
“推开家门时,连脚步都得放轻些。”苏三宝说这话时,声响里带着一丝不易发觉的内疚。这份内疚,终究化作了更坚决的科研动力。
作为公司引入的首位博士,他的成果招引了不少大学生前来讨教“成功秘籍”。面临这些巴望有所作为的年轻人,苏三宝总会收起笑脸,仔细叮咛:“一定要学会独立处理现场问题,哪怕是拧一颗螺丝、测一组数据这样的小事。”他指着窗外绵绵的井架,口气慎重:“让地层喝上‘纯净水’,保证油田可继续出产,咱们这群搞科研的,可得打头阵!”