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对胜利油田回注水处理工作的几点认识

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胜利油田 注水 处理 工作 认识
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© 1994   李 晓 飞 (胜 利 油 田 有 限 公 司 开 发 管 理 部 )摘 要   从 含 油 污 水 处 理 的 过 程 分 析 , 注水 水 质 处 理 主 要 包 括 除 油 、 过 滤 和 水 质 稳 定 三部 分 。 注 水 水 质 是 制 约 油 田 开 发 效 果 的 关 键 因素 , 是 地 面 水 处 理 系 统 和 注 水 系 统 建 设 的 重 要依 据 。 科 学 地 制 订 水 质 标 准 和 保 证 污 水 处 理 的正 常 投 入 是 胜 利 油 田 改 善 水 质 、 实 现 注 水 开 发油 田 长 效 稳 产 的 重 要 工 作 。主 题 词   胜 利 油 田   回 注 水   水 质   污水 处 理11胜 利 油 田 污 水 处 理 站 概 况胜 利 油 田 共 有 污 水 站 52座 , 设 计 污 水 处 理 能力 104 × 104 d, 实 际 污 水 处 理 能 力 80 × 104d;精 细 水 处 理 装 置 12套 , 处 理 能 力 211 × 104 d。目 前 实 际 处 理 污 水 7014 × 104d, 其 中 有 5514 ×104 回 注 , 414 × 104 水 处 理 后 外排 , 012 × 104 蒸 汽 锅 炉 回 用 水 , 其 余 回灌 地 层 。从 含 油 污 水 处 理 的 过 程 分 析 , 注 水 水 质 主 要 包括 除 油 、 过 滤 和 水 质 稳 定 三 部 分 。 目 前 胜 利 油 田 配套 了 以 下 水 质 处 理 工 艺 : ① 以 重 力 沉 降 除 油 、 压 力除 油 、 浮 选 除 油 、 旋 流 除 油 为 主 的 除 油 工 艺 ; ② 以核 桃 壳 过 滤 器 、 双 滤 料 过 滤 器 、 以 及 各 种 膜 精 细 过滤 器 为 主 的 压 力 过 滤 工 艺 , 通 过 过 滤 器 的 不 同 级配 , 满 足 不 同 水 质 要 求 ; ③ 以 天 然 气 密 闭 、 综 合 投加 化 学 药 剂 为 主 的 水 质 稳 定 工 艺 。21回 注 水 水 质 现 状从 2001年 开 始 , 油 田 进 行 了 为 期 3~ 5年 的 注水 水 质 综 合 治 理 , 对 24座 污 水 站 进 行 了 改 造 , 油田 回 注 水 水 质 有 了 明 显 的 改 善 。 24座 改 造 站 目 前的 水 质 符 合 率 为 8515% , 比 未 改 造 站 高 2814% ,全 局 水 质 综 合 符 合 率 由 2001年 的 40%提 高 到 2004年 的 7019%。 但 总 体 水 平 仍 然 偏 低 , 只 有 15座 站符 合 率 在 85%以 上 , 符 合 率 低 于 50%的 站 还 有 13座 站 , 没 有 一 个 采 油 厂 实 现 全 部 达 标 。31对 回 注 水 处 理 工 作 的 几 点 认 识(1) 新 的 开 发 工 艺 和 特 殊 油 藏 的 开 发 , 使 油水 性 质 变 化 较 大 , 是 造 成 现 有 污 水 处 理 效 果 差 的 主要 原 因 。 污 水 处 理 系 统 是 随 油 田 发 展 逐 步 搭 建 起 来的 , 在 老 区 的 产 能 建 设 方 案 中 , 往 往 只 考 虑 了 新 增水 量 与 现 有 污 水 站 设 计 处 理 水 量 的 配 套 , 而 没 有 充分 考 虑 水 质 变 化 与 处 理 工 艺 的 适 应 性 。 如 三 次 采 油的 实 施 , 使 采 出 液 性 质 发 生 了 很 大 变 化 , 现 有 的 除油 、 混 凝 装 置 、 化 学 药 剂 很 难 满 足 生 产 的 需 要 。 目前 注 聚 驱 涉 及 到 的 14个 处 理 站 , 污 水 严 重 超 标 ,其 中 平 均 含 油 达 标 率 仅 有 3514% , 孤 二 、 孤 三 等几 座 污 水 站 外 输 含 油 竟 然 高 达 1000。 截 至 到目 前 , 三 次 采 油 采 出 液 的 处 理 还 没 有 找 到 一 种 经 济有 效 的 方 法 。胜 利 油 田 多 数 主 力 油 田 经 过 几 十 年 的 开 发 , 污水 不 断 经 过 采 出 、 处 理 、 回 注 、 采 出 , 处 理 过 程 中投 入 的 化 学 药 剂 残 余 部 分 不 断 带 入 地 层 , 改 变 了 油田 污 水 的 性 质 , 主 要 表 现 在 悬 浮 颗 粒 的 变 小 。 据 统计 , 目 前 胜 利 油 田 进 站 污 水 的 悬 浮 含 量 平 均 值 由250下 降 至 50, 颗 粒 粒 径 中 值 40μ m 下降 到 10μ m。 由 于 没 有 大 颗 粒 悬 浮 物 , 加 药 形 成 的絮 团 密 实 程 度 变 弱 , 容 易 破 碎 为 小 絮 团 。小 颗 粒 悬 浮 物 分 离 需 要 的 沉 降 时 间 要 长 , 因此 , 常 规 污 水 2~ 4 留 时 间 不 能 使 悬 浮 颗 粒 充分 沉 降 。 目 前 中 原 油 田 污 水 的 沉 降 停 留 时 间 已 延 长在 8~ 10 , 因 此 , 对 于 油 田 污 水 停 留 时 间 的选 取 需 做 经 一 步 的 科 学 研 究 。(2) 污 水 站 外 输 至 注 水 井 口 沿 程 二 次 污 染 是一 个 被 忽 视 的 问 题 。 虽 然 站 内 的 处 理 上 投 入 不 足 ,但 与 对 外 输 后 水 的 稳 定 控 制 方 面 相 比 之 下 , 仍 存 在着 重 视 站 内 处 理 , 忽 视 站 外 控 制 的 一 些 观 念 , 因 此造 成 了 站 内 水 质 较 好 , 注 入 井 口 水 质 变 差 的 结 果 。如 2004年 建 成 的 现 河 厂 河 111精 细 过 滤 装 置 ,检 测 中 心 对 水 质 沿 程 检 测 发 现 , 含 油 量 、 悬 浮 固 体和 颗 粒 中 值 经 精 细 过 滤 处 理 后 效 果 非 常 好 , 但 在 河106 - 19配 水 间 又 呈 恶 化 , 沿 程 二 次 污 染 严 重 。(3) 对 高 渗 油 藏 水 质 要 求 的 认 识 。 水 质 标 准没 有 极 限 值 , 在 注 水 过 程 中 , 注 水 对 油 层 的 伤 害 是绝 对 的 , 水 质 较 好 , 伤 害 程 度 较 小 。 由 于 高 渗 油 藏主 力 层 与 非 主 力 层 岩 性 物 性 存 在 较 大 差 异 , 层 间 吸4     油 气 田 地 面 工 程 第 25卷 第 3期 (200613)    © 1994 , 同 时 各 污 水 站 服 务 的 注 水 区块 渗 透 率 差 别 较 大 , 而 随 着 油 田 开 发 的 不 断 深 化 ,加 强 非 主 力 层 注 水 , 挖 掘 剩 余 油 潜 力 , 已 成 为 油 田稳 产 的 重 要 措 施 之 一 。 由 于 高 渗 单 元 的 低 渗 非 主 力层 波 及 系 数 的 降 低 导 致 采 收 率 降 低 , 自 然 递 减 增大 , 严 重 影 响 单 元 的 稳 产 基 础 。 所 以 , 在 注 水 开 发中 后 期 , 对 高 渗 油 藏 水 质 的 要 求 应 该 适 当 提 高 , 但由 于 水 质 指 标 的 要 求 对 地 面 工 程 设 计 的 影 响 非 常大 , 提 高 的 度 应 该 结 合 高 渗 油 田 的 相 关 开 发 指 标 、工 程 数 据 做 详 细 的 研 究 。(4) 对 现 行 水 质 标 准 的 认 识 。 胜 利 油 田 的 注水 开 发 实 践 表 明 , 随 着 油 田 开 发 进 入 中 后 期 , 目 前的 水 质 标 准 不 适 应 性 逐 步 显 现 , 需 进 一 步 修 订 。开 发 后 期 的 地 层 物 性 与 开 发 初 期 对 比 发 生 了 很大 变 化 , 油 藏 经 过 长 期 冲 刷 储 层 物 性 参 数 也 发 生 了很 大 变 化 。 如 : 孔 隙 度 、 渗 透 率 的 变 化 ; 层 间 的 非均 质 性 加 重 。 胜 利 油 田 油 藏 类 型 复 杂 多 样 , 而 且 油田 多 数 污 水 处 理 站 , 所 辐 射 的 区 块 , 油 田 储 层 特 征差 异 较 大 , 而 使 注 水 水 质 标 准 无 法 统 一 。 随 着 油 田开 发 进 入 中 后 期 , 原 油 含 水 上 升 , 产 量 递 减 加 快 ,低 渗 及 特 低 渗 等 油 藏 将 是 油 田 弥 补 产 量 递 减 的 主 战场 , 低 渗 油 田 的 开 发 对 注 水 水 质 要 求 更 苛 刻 , 研 究适 用 油 田 高 含 水 期 的 注 水 水 质 标 准 已 迫 在 眉 睫 。胜 利 油 田 的 生 产 实 践 情 况 表 明 : 在 油 田 的 注 水开 发 过 程 中 , 不 能 笼 统 地 使 用 一 种 水 质 标 准 来 对 不同 类 型 的 油 藏 在 不 同 开 发 时 期 的 注 入 水 水 质 进 行 对比 评 价 , 而 是 要 针 对 不 同 油 藏 特 性 建 立 与 之 相 对 应的 注 水 水 质 系 列 标 准 , 对 不 同 的 油 藏 在 不 同 的 开 发阶 段 使 用 不 同 的 注 水 水 质 标 准 。目 前 的 注 水 水 质 行 业 标 准 对 渗 透 率 的 分 级 为 三级 , 即 渗 透 率 > 600 × 10 - 3μ 100~ 600 × 10 - 3μ < 100 × 10 - 3μ 而 胜 利 油 田 渗 透 率 范 围为 01015~ 24000 × 10 - 3μ 所 以 有 必 要 根 据 胜 利油 田 的 具 体 情 况 对 水 质 标 准 的 分 级 进 一 步 细 化 。水 质 对 于 注 水 工 艺 系 统 来 说 主 要 是 腐 蚀 、 堵塞 、 结 垢 三 大 问 题 。 腐 蚀 因 素 (溶 解 氧 、 硫 化 氢 、二 氧 化 碳 、 硫 酸 盐 还 原 菌 )、 堵 塞 因 素 (三 价 铁 沉淀 、 机 械 杂 质 、 含 油 量 、 腐 生 菌 、 粘 土 膨 胀 )、 结垢 因 素 (注 入 水 与 地 层 及 地 层 水 的 配 伍 性 、 矿 化度 、 三 因 素 的 指 标 系 列 , 构 成 水 质 标 准 的指 标 体 系 。 防 止 或 降 低 三 大 问 题 的 危 害 , 是 确 定 水质 指 标 的 出 发 点 和 归 宿 。(5) 在 污 水 站 改 造 思 路 上 应 开 展 工 程 前 期 的工 艺 、 药 剂 适 应 性 评 价 研 究 , 推 行 污 水 站 承 包 运 行管 理 模 式 。 建 立 油 田 处 理 工 艺 评 价 的 试 验 平 台 , 针对 被 处 理 水 质 进 行 各 种 工 艺 模 拟 试 验 , 通 过 评 价 试验 确 定 最 佳 的 处 理 工 艺 , 为 工 程 设 计 提 供 科 学 的 依据 。 同 时 , 开 展 工 艺 与 药 剂 的 配 伍 性 研 究 , 确 定 合理 的 配 套 药 剂 使 用 方 案 , 建 立 药 剂 在 最 经 济 使 用 条件 下 达 到 最 佳 和 最 合 理 的 水 质 处 理 效 果 的 评 估 方法 。 针 对 不 断 变 化 的 水 质 状 况 , 修 改 完 善 工 程 设 计规 范 。为 确 保 污 水 处 理 的 技 术 科 学 性 和 经 费 使 用 的 有效 性 , 污 水 站 运 行 管 理 可 借 鉴 国 外 先 进 管 理 模 式 ,在 保 证 水 质 和 污 水 站 正 常 运 行 的 基 础 上 , 推 行 污 水站 的 承 包 运 行 管 理 , 即 油 田 不 用 投 资 或 少 投 资 , 将污 水 承 包 给 专 业 公 司 处 理 , 油 田 买 合 格 水 。 这 样 可以 发 挥 有 技 术 实 力 单 位 的 技 术 优 势 , 弥 补 目 前 污 水站 技 术 管 理 上 的 不 足 , 这 也 是 提 高 水 质 、 降 低 成 本方 面 的 一 种 有 益 尝 试 。(6) 建 立 日 常 维 护 资 金 的 重 要 性 。 就 污 水 处理 系 统 本 身 而 言 , 水 质 好 坏 在 效 益 上 不 会 有 太 大 的体 现 , 因 为 水 质 的 效 益 是 拓 展 型 的 、 延 伸 型 的 , 投入 工 作 量 虽 然 发 生 在 污 水 处 理 系 统 , 但 效 益 体 现 在整 个 污 水 管 网 和 注 水 管 网 维 护 工 作 量 的 减 少 、 水 井作 业 工 作 量 的 减 少 、 水 驱 储 量 的 增 加 及 油 田 开 发 效果 的 改 善 。 所 以 , 污 水 处 理 是 一 有 巨 大 效 益 、 有 长远 效 益 的 工 作 。 不 用 讳 言 , 由 于 这 些 效 益 的 相 对 滞后 , 在 人 们 的 认 识 程 度 上 , 很 容 易 形 成 偏 差 , 污 水系 统 的 投 入 得 不 到 应 有 的 重 视 。 如 随 意 克 扣 药 剂费 、 不 按 计 划 加 药 的 现 象 还 很 普 遍 。 另 外 , 任 何 设备 设 施 都 有 一 个 能 力 递 减 的 问 题 , 由 于 油 田 污 水 具有 较 强 的 腐 蚀 和 结 垢 趋 势 , 对 污 水 系 统 有 较 大 的 侵害 性 , 如 果 日 常 维 护 跟 不 上 , 能 力 递 减 将 会 很 快 。因 此 必 须 建 立 正 常 的 资 金 投 入 渠 道 和 成 本 运 行 机制 , 来 保 证 污 水 处 理 系 统 正 常 运 行 。41结 语污 水 处 理 工 作 是 油 藏 注 水 开 发 工 作 的 源 头 , 是一 个 从 油 藏 (采 出 水 ) 到 油 藏 (回 注 水 ) 的 系 统工 程 。 在 污 水 处 理 工 作 中 只 有 与 油 藏 开 发 紧 密 结合 , 才 能 合 理 地 确 定 回 注 水 指 标 , 进 一 步 确 定 污 水处 理 工 艺 , 为 油 田 的 长 期 稳 产 打 牢 基 础 。(栏 目 主 持   杨   军 )5    油 气 田 地 面 工 程 第 25卷 第 3期 (200613)    
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