油田注水水质及处理技术.ppt

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1、、前、前 言言 、油田注水水质标准、油田注水水质标准 、油田油田水处理技术水处理技术 、油田注水中的油层保护油田注水中的油层保护 、前、前 言言 油田注水，是提高驱油效率、保持油油田注水，是提高驱油效率、保持油层产量、稳定油井生产能力的重要措施。层产量、稳定油井生产能力的重要措施。随着油田注水开采的日益发展，建立随着油田注水开采的日益发展，建立完善的水质标准和配套的快速测试方法、完善的水质标准和配套的快速测试方法、使用经济有效的化学处理剂、改善水质，使用经济有效的化学处理剂、改善水质，提高水处理工艺技术尤为重要。提高水处理工艺技术尤为重要。另外另外,在油田水处理过程中，正确选择在油田水处理过程

2、中，正确选择和应用水处理技术和工艺也是稳定注水、和应用水处理技术和工艺也是稳定注水、保护油层的一项重要工作。保护油层的一项重要工作。随着油田开发规模扩大和开发时间的延长，随着油田开发规模扩大和开发时间的延长，油田产出污水量不断增加，已达油田产出污水量不断增加，已达9亿立方米亿立方米/年。年。从油田水资源现状和环境保护的需求，经济有效从油田水资源现状和环境保护的需求，经济有效而又合理地处理和利用污水资源，也是油田发展而又合理地处理和利用污水资源，也是油田发展过程中必须解决的问题。过程中必须解决的问题。我国各油田早期普遍采用了注水开发模式，我国各油田早期普遍采用了注水开发模式，并建立了较为完善的污

3、水处理工艺理论与技术标并建立了较为完善的污水处理工艺理论与技术标准体系。近年来，在除去污水中含油方面就愈来准体系。近年来，在除去污水中含油方面就愈来愈多的采用高效气浮除油工艺、旋流除油设备；愈多的采用高效气浮除油工艺、旋流除油设备；污水过滤设备以多种新型过滤分离技术组合，朝污水过滤设备以多种新型过滤分离技术组合，朝着精细化、智能化方向发展。着精细化、智能化方向发展。（2004年）单单 位位 原油总原油总井井 数数开井开井数数 年产量年产量（万吨（万吨)注水总注水总井数井数开井数开井数年年注水量注水量（万方）（万方）中石油中石油1099631099638051480514104461044636

4、1523615228497284976842168421中石化中石化386138612316623166中海油中海油28002800累累 计计17107171079158791587年年污水量污水量（万方）（万方）570505705018700187007575075750 制定注水水质标准主要依据油藏地质条制定注水水质标准主要依据油藏地质条件和孔隙结构特征、水源地水质情况、油件和孔隙结构特征、水源地水质情况、油田水处理设施及工艺水平。田水处理设施及工艺水平。合乎水质标准的水能注进地层，注水量合乎水质标准的水能注进地层，注水量稳定，水对设备、管线腐蚀轻。稳定，水对设备、管线腐蚀轻。采用先进的水

5、处理工艺，处理后能达到采用先进的水处理工艺，处理后能达到制定的水质标准，经济效果好制定的水质标准，经济效果好 。因地制宜，易于操作，对地层损害小。因地制宜，易于操作，对地层损害小。一、标准制订依据二、影响水质的主要问题1、腐蚀、腐蚀：溶解氧、溶解氧、H H2 2S S、COCO2 2、SRBSRB、pHpH、含盐量含盐量无氧条件无氧条件pHpH腐蚀率腐蚀率 mm/amm/a24240.2470.0210.2470.0216.5 8.56.5 8.50.0180.0160.0180.016有氧条件有氧条件溶解氧溶解氧mg/Lmg/L腐蚀率腐蚀率 mm/amm/a0 4.80 4.80.071 0

6、.7590.071 0.7590.080.080.0850.0852.02.00.1420.142试验场所介质试验场所介质溶解氧含量溶解氧含量mg/Lmg/L腐蚀速率腐蚀速率mm/amm/a行业标准行业标准mm/amm/a试验结果对比试验结果对比油田污水静态油田污水静态0 00.00110.0011腐蚀速率增加腐蚀速率增加8 8倍倍0.60.60.00880.0088油田污水动态油田污水动态2.362.360.0380.0380.0760.076腐蚀速率增加腐蚀速率增加1717倍倍4.054.050.6480.648现场注水管线现场注水管线0 00.1370.137腐蚀速率增加腐蚀速率增加3.

7、73.7倍倍3.083.080.5080.508H H2 2S S、COCO2 2引起水的引起水的pHpH下降，产生酸性下降，产生酸性腐蚀，程度低于溶解氧。腐蚀，程度低于溶解氧。SRBSRB在密闭无氧的还原条件下会大量在密闭无氧的还原条件下会大量孳生繁殖，引起水质恶化，产生腐蚀。孳生繁殖，引起水质恶化，产生腐蚀。水中含盐量在无氧时对腐蚀率影响不水中含盐量在无氧时对腐蚀率影响不大，有氧时有一定的影响。大，有氧时有一定的影响。悬浮物对岩芯的堵塞与其浓度密切相关。悬浮物对岩芯的堵塞与其浓度密切相关。悬浮物悬浮物颗粒直径颗粒直径与岩芯堵塞的关系与岩芯堵塞的关系 1/31/3堵塞作用小堵塞作用小1/31

8、/3 1/71/7颗粒容易颗粒容易进入孔道内部，进入孔道内部，堵塞作用最大堵塞作用最大1/71/7以下以下堵塞作用小堵塞作用小 FeFe3+3+、腐生菌、腐生菌、含油含量越大，对油层的堵塞越含油含量越大，对油层的堵塞越严重。严重。2、堵塞：、堵塞：悬浮物、铁、腐生菌、含油悬浮物、铁、腐生菌、含油 成垢阳、阴离子含量高的两种水混合，生成的成垢阳、阴离子含量高的两种水混合，生成的垢沉积体或在孔隙喉道表面附着生长，或悬浮于垢沉积体或在孔隙喉道表面附着生长，或悬浮于地层流体中，堵塞孔隙喉道，导致油层渗流能力地层流体中，堵塞孔隙喉道，导致油层渗流能力下降。下降。注入水与地层、地层水在地层的温度、压力等注

9、入水与地层、地层水在地层的温度、压力等条件下混合，不应产生结垢及沉淀，不损害地层。条件下混合，不应产生结垢及沉淀，不损害地层。水中添加化学处理剂，亦不产生上述问题。水中添加化学处理剂，亦不产生上述问题。3、结垢：结垢：水中成垢离子、其它理化条件水中成垢离子、其它理化条件三、三、油田注水控制水质指标项项 目目控制指标控制指标控制指标控制指标控制指标控制指标渗透率（渗透率（mdmd）1.01010悬浮物（悬浮物（mg/Lmg/L）1.01.01.01.01.51.5SRBSRB（个（个/ml/ml）10101 110102 210102 2TGBTGB（个（个/ml/ml）10101 110102

10、 210102 2溶解氧（溶解氧（mg/Lmg/L）0.40.40.50.50.50.5二价硫（二价硫（mg/Lmg/L）000000含油（含油（mg/Lmg/L）000000总铁（总铁（mg/Lmg/L）0.10.10.20.20.40.4地层水配伍性地层水配伍性不产生结垢沉淀不产生结垢沉淀不产生结垢沉淀不产生结垢沉淀不产生结垢沉淀不产生结垢沉淀地层岩石敏感性地层岩石敏感性不产生水敏不产生水敏不产生水敏不产生水敏不产生水敏不产生水敏水质处理剂水质处理剂无腐蚀、不堵塞地层无腐蚀、不堵塞地层无腐蚀、不堵塞地层无腐蚀、不堵塞地层无腐蚀、不堵塞地层无腐蚀、不堵塞地层注水工艺注水工艺密闭注水密闭注水密

11、闭注水密闭注水密闭注水密闭注水注入层平均空气渗注入层平均空气渗透率透率 （m2)0.100.1-0.60.6标准分级标准分级A1A2A3B1B2B3C1C2C3控控制制指指标标悬浮物固体含悬浮物固体含量，量，mg/l1.02.03.03.04.05.05.07.010悬浮物颗粒中悬浮物颗粒中值，值，m1.01.52.02.02.53.03.03.54.0含油量，含油量，mg/l5.06.08.08.01015152030平均腐蚀速率，平均腐蚀速率，mm/a0.076点腐蚀点腐蚀A1,B1,C1:试片各面都无点腐蚀；试片各面都无点腐蚀；A2,B2,C2:试片有轻微点蚀试片有轻微点蚀;A3,B3,

12、C3:试片有明显点蚀试片有明显点蚀SRB细菌，细菌，个个/ml010250102501025铁细菌，铁细菌，个个/mln102n103n104TGB细菌，细菌，个个/mln102n103n104项项 目目控控 制制 指指 标标控制指标控制指标渗透率（渗透率（mdmd）111.01.010101010100100100100200200200200悬浮物（悬浮物（mg/Lmg/L）2255101015152525粒径（粒径（um)um)55555510101010含油（含油（mg/Lmg/L）10101010151520203030腐蚀率（腐蚀率（mm/amm/a）0.0760.076SRBSR

13、B（个（个/ml/ml）10101 1TGBTGB（个（个/ml/ml）10102 2辅助指标辅助指标总铁（总铁（mg/Lmg/L0.50.5pHpH6 6 9 9溶解氧（溶解氧（mg/Lmg/L）0.050.05二价硫（二价硫（mg/Lmg/L）22COCO2 2（mg/Lmg/L）11采用柴油密封、胶膜隔氧的密闭注水工艺。采用柴油密封、胶膜隔氧的密闭注水工艺。对水中氧含量高的区块采用化学除氧，高含对水中氧含量高的区块采用化学除氧，高含成垢阳离子区采用机械真空脱氧工艺。成垢阳离子区采用机械真空脱氧工艺。应用应用纤维球粗滤、纤维球粗滤、PECPEC烧结管精滤的精细过烧结管精滤的精细过滤技术。滤

14、技术。系统内周期段塞式投加杀菌剂，控制细菌孳系统内周期段塞式投加杀菌剂，控制细菌孳生；连续投加防垢剂，减缓地层结垢问题。生；连续投加防垢剂，减缓地层结垢问题。管线砂浆衬里、环氧树脂内涂、涂料油管防管线砂浆衬里、环氧树脂内涂、涂料油管防腐等技术。腐等技术。一整套改善水质技术的应用，一整套改善水质技术的应用，起到了缓蚀、起到了缓蚀、稳注的作用。稳注的作用。清水系统水罐净水罐精细过滤器注水泵房注水井加药泵水源 配水间 配药间喂水泵3#净 化 罐2#原 水 罐1#原 水 罐配配 水水 间间回回 水水 箱箱回回 水水 泵泵真真 空空 泵泵脱脱氧氧塔塔塔塔底底泵泵增增压压泵泵 精精 滤滤 器器粗粗 滤滤

15、器器污污 水水 池池注注 水水 泵泵高高 压压 阀阀 组组 间间喂喂 水水 泵泵药药 液液 箱箱加加 药药 泵泵搅搅 拌拌罐罐加加 药药 泵泵空空 压压 机机空空 气气 净净 化化 器器储储 气气 罐罐加加压压泵泵 采用井口加药、管道破乳、大罐溢流采用井口加药、管道破乳、大罐溢流沉降的脱水工艺和绝氧、杀菌、净化、沉降的脱水工艺和绝氧、杀菌、净化、过滤等工艺流程。处理后的污水可以回过滤等工艺流程。处理后的污水可以回注地层。注地层。处理后的污水达到了注水水质标准，处理后的污水达到了注水水质标准，回注地层。同时引进精细过滤及膜技术，回注地层。同时引进精细过滤及膜技术，使水质进一步改善，水质处理技术得

16、到使水质进一步改善，水质处理技术得到进一步的提高。进一步的提高。污水系统污污油油净化油外输净化油外输过滤器过滤器2过滤器过滤器1污油池污油池油井来液油井来液加热炉加热炉沉降罐沉降罐除除油罐油罐排污水及反冲洗水排污水及反冲洗水处理后水处理后水 污水经沉降除油罐除去大部分污油后，进入污水经沉降除油罐除去大部分污油后，进入高效氮气气浮池进一步除去乳化油和分散油，高效氮气气浮池进一步除去乳化油和分散油，使含油浓度降到使含油浓度降到2020L L，悬浮物浓度，悬浮物浓度1010L L以下。以下。再经核桃壳过滤器、二级双滤料过滤器，三再经核桃壳过滤器、二级双滤料过滤器，三级改性纤维球过滤器后使出水水质含油浓度级改性纤维球过滤器后使出水水质含油浓度5 5L L，悬浮物浓度，悬浮物浓度3 3L L，颗粒粒径，颗粒粒径中值中值1 1 m m。进入离子交换后保证出水进入离子交换后保证出水SOSO4 42-2-30 30L L 以下。以下。污水处理新进展离子交换技术离子交换技术 膜装置采用超滤膜，在膜装置采用超滤膜，在一定压力的驱动下，利用多一定压力的驱动下，利用多孔材料的拦截能力，以物理孔材料的拦截能力，