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企业动态

油田采出水处理回注

目前,我国油田以向油层注水保持油层压力,提高原油采收率为主要开发手段。油田开采时,注入的水、注入蒸气凝结的水,或原有地层存在的水又随着原油被开采出来,从原油中脱出的含油污水称为油田采出水。它是油田注入水的重要水源。

油田采出水

由于地层不同、采油过程不同,采出水的成分十分复杂,一般不能直接排放或回注,采出原油经脱水处理后,水中一般含有一定量的油、硫化物、有机酚、氰、细菌、固体颗粒以及所投加的破乳剂、絮乳剂和杀菌剂等化学药剂,给采油废水的处理带来极大困难。尽管各油田采出水水质各异,但总体看来一般都具有以下特点:

(1)含多种有机物,化学需氧量高

油田采出水中存在的有机物组份复杂,除原油外,还有分散在采出水中的环烷酸、酚、石蜡、沥青质等。除此外,还有以药剂形式向原油中投加的各种油溶性的有机溶剂,如破乳剂、降粘剂、清蜡剂、缓蚀剂、防垢剂、杀菌剂等。

(2)高矿化度

油田采出水一般矿化度都较高,高矿化度加速了腐蚀速度,同时也给废水生化处理造成困难。

(3)微生物

采出水中常见微生物有硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌,多数采出水中细菌含量为102~104个/mL,有的高达108个/mL,细菌大量繁殖不仅腐蚀管线,而且还造成地层严重堵塞。

(4) 含有大量生成垢的离子

采出水中含有很多HCO3-、Ca2+ 、Mg2+、Ba2+、Cr2+易结垢的离子,是造成采出水易腐蚀、易结垢的基本原因。

(5) 悬浮物含量高

水中悬浮物含量高,颗粒细小,容易造成地层堵塞。

油田注水

(1)注水水质要求

根据中国石油天然气总公司颁布的《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》SY/T 5329-,其水质基本要求如下:(1) 水质稳定,与油层水相混不产生沉淀;(2) 水注入油层后不使粘土矿物产生水化膨胀或悬浊;(3) 水中不得携带大量悬浮物,以防堵塞注水井渗滤端面及渗流孔道;(4) 对注水设施腐蚀性小;(5) 当采用两种水源进行混合注水时,应首先进行室内实验,证实两种水的配伍性好,对油层无伤害才可注入。

推荐水质主要控制指标

注1:1 注2:清水水质指标中去掉含油量。

(2)油田注水作用

油田注水是经济高效地开发我国广大油田的基本方式,其主要优点体现在以下几个方面:

①提高采收率

油田依靠天然能量采油(即一次采油),采收率一般在20%左右;人工注水采油(增补油藏能量,即二次采油),采收率一般为35~50%。

②高产稳产

油田采用人工注水,能保持或提高油层压力,保证油流在油层中有足够的能量,维持油田的合理开采速度,使其长期高产稳产。

③变废为利,保护环境

随着油田开发的日益发展,油田采出水(含油污水)日益增多,将其处理后注入油层,既防止了环境污染,又节约了水资源,变费为利,利国利民。

(3)注水方式

注水方式是指为了满足油井采油的需要而采用的注水井布置方式,总体上可分为边部注水方式和边内注水方式两种。边内注水又可分为油层顶部注入、腰部注入、内部横切割注水(或称行列注水)及面积注水等。面积注水的布井方式有三点法、四点法、五点法、七点法、九点法、反九点法等。正点布井法是指数口注水井包围一口采油井;而反点布井法是指数口采油井包围一口注水井。不同的布井方式注水井与采油井井数之比一般为1∶1~3。

采出水处理回注技术发展

采出水若直接外排将对环境造成很大影响, 因此, 国内外对采油废水的处理方法主要是采用隔油、过滤等措施, 处理达标后再回注地层。这既减缓了污染, 也降低了开发成本。目前, 常用的采出水处理构筑物有自然除油罐、斜板除油罐、粗粒化除油罐、压力除油罐、组合除油装置、压力滤罐和单阀滤罐等。主要附属设施有:缓冲罐(池)、污水回收罐(池)、反冲洗水罐、污油罐、药剂投加系统、水泵、计量设施等。根据不同的水质情况和处理要求,进行组合处理。

1.采出水处理回注技术发展概述

我国油田采出水处理始于20世纪60年代,经历了三个阶段。一是沿用给水处理技术阶段,这一阶段是油田采出水处理发展的初级阶段。二是满足不同类型油田回注要求的处理阶段,这一阶段是采出水处理技术走向成熟的阶段。三是采出水处理技术向相关领域的扩展阶段,主要表现在从陆上油田采出水到海洋油田采出水,从单纯回注到注汽锅炉给水处理、从采出水处理发展到含有污泥的处置和无害化处理等技术.这一时期装备水平、配套设备、海上油田采出水处理设备基本实现国产化等,自动化水平提高,PLC就地显示远传,膜技术的发展等等方面。这一阶段是采出水处理技术大发展、大提高的阶段。

2.采出水处理主要技术

通过对油田采出水处理技术进行了解后发现,目前油田采出水处理技术主要利用了四种方法实现了对采出水的有效处理。

(1)油田采出水的物理处理法

油田采出水的物理处理法主要是采用物理的方法对采出水的中的杂质、油脂和漂浮物实现分离。其中主要应用了重力分离技术、离心分离技术、粗粒化技术、过滤分离技术和膜分离技术。其中重力分离技术应用的最广泛,目前多数油田都建立了自然沉降罐,用于处理采出水中的含油杂质,使石油等杂质能够通过重力分离的方法与采出水进行分离。

(2)油田采出水的化学处理法

油田采出水的化学处理法主要是指利用化学的方法对采出水中的油脂、胶体进行分解和处理。由于采出水中的油脂和胶体的密度与水类似,直接用重力分离法等物理方法难以实现有效的分离,因此我们必须采取向水中加入化学物质的方法来对油脂和胶体进行处理。目前油田采出水的化学处理法中最常见的方式是混凝沉淀法和化学氧化法。

(3)油田采出水的物理化学法

油田采出水的物理化学法主要是利用物理法和化学法的优点,将物理法和化学法有机的结合在一起的水处理方法。采出水的物理化学法中比较突出的是气浮法和吸附法。气浮法主要是向采出水中加入浮选剂而实现水处理的,吸附法主要是利用固体吸附剂吸附水中的污染物。通过采用这两种方法,油田采出水中的杂质得到了有效的处理,提高了处理效果。

(4)油田采出水的生物处理法

油田采出水的生物处理法主要是向污水中加入微生物,利用微生物的分解特性和生存能力,将污水中的油脂、污物迅速分解,达到净化油田采出水的目的。

    油田采出水处理是一项涉及石油地质、采油工程、油田化学、水化学及水微生物学、机械设备、仪表自动化等专业的一项综合技术,是一项复杂的系统工程。无论是从采出水的处理设备以及处理材料,或者从处理工艺的方面进行分析,我国的油田水处理站仍存在着不足与问题,必须针对各环节中存在的问题,采取相应的措施,同时积极吸取国外的先进技术经验,不断完善我国的油田采出水处理技术。

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