高含水老油田采出水处理技术研究

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高含水老油田采出水处理技术研究
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摘要
为解决吴起老油田因混采 混输 混合处理而导致的地面集输系统水体严重结垢 回注油层导 致岩心伤害等问题 通过对吴起老油田各站点采出水进行分析 提出分流处理 就地回注技术方案 即让占吴起老油田采出水总量 2" 的侏罗系采出水就地建站处理 然后就近回注侏罗系 其它 水 体仍然输往原刘坪站集中处理 回注三叠系长 & 方案实施后水体配伍性改善 地面集输系统不再 结垢 处理后采出水回注油层对岩心伤害小 注水效果改善明显 分流处理 就地回注是解决吴起老 油田采出水结垢 回注伤害油层问题的最佳方法
*+ 1 1 2 2 2 1
定的 $ 吴八转为 /0!#$! 从其 !"$."/0$.等成垢阳离子和
$4 *!+ 4 ,"2+3 等成垢阴离子均较高等特点看 ! 该水样自
身化学热力学不稳定 ! 分解结垢倾向大 &3'$
,-. 4*,67 / 1,9: $ 0 0& ,-'. 7061 / 1,%: $ 0 0& ,-. 4*)60 3 175%) $ ;8& ,-. 4*,65 3 4**%0 $ ;1*& 345. 3 175%) $ ;8& 486)
* *
试验表明 ! 驱替 0 -55 时 - 岩心水相渗透率下 降- ! ! 而 0 水相渗透率下降 86+ ! ! 说明刘坪站注入 水在吴 八转侏罗系 采出水分流 前对岩心有 一 定 程 度 的伤害 ! 考虑到现场油层渗透率大部分低于试验用人 造岩心 ! 实际影响还要大一些 $ 而分流后伤害很小 ! 对 岩心的渗透率影响不大 ! 注水对油层安全 $
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分流处理技术 针对吴起油田三叠系 " 侏罗系的水质严重不配伍
图! 刘坪站注入水在吴八转分流前后岩心试验结果
及吴八转 " 吴 四转地理 位置偏远等 现场实际 ! 如 果 吴 八转 " 吴 四转的侏罗 系水体单 独设站处理 ! 剩下的 三 叠系水体和吴八转 " 吴四转分离出来的原油输往刘坪 站集中 处理 ! 那是最 理想的 ! 基本 上不存在 水体不 配 伍问题 ! 管线结垢也得到解决 $ 但这两处水量都不大 ! 吴八转侏罗系 8,8 ) " 吴 四转侏罗系仅 **8 ) $ 吴八转地处偏远 ! 而且水体与 三叠系严重不配伍 $ 吴四转则比较近 ! 侏罗系水体量 少而且与三叠系不配伍的程度要比吴八转低很多 ! 可 以考虑吴四转侏罗系采出水依然进刘坪站处理 $
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的 !"!#$ 水型 ! 而侏罗系的 %&"%'( 为典型的 )"*!+, 水型 # 各区来水汇集在刘坪站混合处理后水型与各油 层水水型差异较大 ! 难以配伍 $ 这种混采 % 混输 " 集中 处理与统一回注的生产系统问题较大 $
试验研究 了 目 前 刘 坪 站 出 水 回 注 该 油 田 长 $ 及
!LMI $ "@ % $%1& 345 0. 3D5 345 0. EFG 345 0. 3OP
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油层水化学分析 吴起油田目前开采的层位复杂 三叠系的长 & 长
"
水体配伍性研究
吴起油田各井场采出液经支线输送到吴九计 吴
4 和侏罗系的 535%" 等均有开采 对含水较高 产液
量较大的典型井组进行了采样分析 结果见表 & 水化学分析结果表明 三叠系的长 & 长 4 为典型
年 月
吴起油田刘坪站干线水质分析数据
表
6789 ,-A' 345 1 345 0 3BC 3D5 EFG $ 0 5& 3B5
表
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四 吴八 吴九 等转油点 再经干线输 往刘坪联合 站 沉降分离 净化处理后回注各油层 目前吴起油田输
收稿日期
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作者简介 刘清云 %3421 男 湖北荆州人 副教授 主要从事油田水处理及油田应用化学研究工作

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有 * 座注水站 "' 口注水井!配注量 0 (+( )*12!其中回注 三叠系长 3 的配注量 "$4 )*12!侏罗系的配注量 *.5 )*12$ 吴九计和吴四%吴八"吴九转来液通过干线输送至刘 坪站处理!其中输液干线最长的是吴八转!长达!!6- 7) ! 其次是吴四转!仅+6- 7) !其它站点均在刘坪站附近$
关键词
污水回注 配伍性 结垢 分流处理 岩心试验
文献标识码 6 文章编号 %""4177'3&"%& "&1""'31"'
!
前言
吴起老油田已进入石油开采的中后期 采出液含
液干线水体结垢 站点净化污水注入地层仍然存在伤 害油层等问题
水已高达 !" #$" 左右 为典型的高含水老油田 采 出水经分离 处理后回注 油层一直是 石油 行 业 解 决 污 水排放和注水驱油水源问题的最佳措施 吴起油田 目前开采层位复杂 各油层混采 混输 混合处理是该 油田注采系统的基本特征 由于各油层水型不同 目 前吴起油田集输系统严重结垢导致管道堵塞 垢下腐 蚀严重 & 站内净化后的采出水也因自身热力学不稳 定流体而在注水管线产生结垢 与地层水体不配伍还 会结垢堵塞伤害油层 '
吴起油田单井水样水质分析数据
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AB0% , :776) 1G1176: EG5056: 1G87*65
:'吴八转分流 !侏罗系采出水就地建站处理 %就近
回注侏罗系 ! 三叠系采出液和分离原油一同输往刘坪 站进行处理 (该新建站日处理侏罗系来水 8,8 ) ! 日回 注附近侏罗系 *.5 ) ! 剩余的 9-8 ) 采出水利用附近 原刘坪站回灌井回灌处理或精细处理达标后外排 (
$
结论
通过前面的研究 ! 对吴起油田的污水问题总结得
出以下结论 &
-6-69
分流处理技术方案 通过以上分析 ! 提出分流处理技术方案 &
:' 吴起油田主要开采层位复杂 ! 侏罗系采出水高
含 不稳定且易 成垢的阴 离 子 如 BCD= /! 属 于 E:BCD/ 型 ( 三叠系富含成垢阳离子 ! 属于 C:CF3 水型 $
%
"#" %(%(%
典型站点水化学分析 干线水化学分析 对刘坪干线水质进行了分析 分析结果见表 % 其中 吴八转 % 为 吴 八 转 至 刘 坪 站 干 线 入 口 水
样 吴八转 & 为干线在刘坪站的出口水样 各干线来 水在刘坪站混合后仍然为不稳定的 )*+,-' 型导致刘 坪站内沉降罐严重结垢 吴八转干线来水为 ./,0& 型 含 ,*&+,-1 ' 高 输至刘坪站时失钙率已达 %2(3' 该 干线全线结垢
'() $ &'"( )*+* ,*-&* .)/0) 1*2,* *3)* 4*561 0)768 1:)64 ::64 8:60 7560 0560 8*6* 716) 8:6) :)6* )56* 1:,67 1*60 :65 1:65 0460 860 1:16, *6* *6* *6* 1,6: *6* 5)6,65 0G,)061 0G1,56, E*565 1G8*161 01,65 10067
<(% 1,G,EE60 1,GE8:67 1,G,*560 ,)G):065 1EG08:6* 1EG08:6* )0G:0065
FD : :6* 76, 76) )6: :6* 56* )6:
*+ 1 1 1
吴八转水型为 /0!#$! 与 !"!#$ 比较接近 ! 回注侏罗 系
%& 如吴 '7-48 时结垢严重 !不配伍 $
表 3 中实验数据说明 ! 剔除吴八转来水后其余采 出水混合处理后与三叠系的长 $ 如旗 '346 油层水配 伍良好 ! 可见吴八转采出水单独处理是解决结垢与配 伍问题的关键 $
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?@ H=D<BE ?@<(0 ?@<(0 <=<(0 H=D<BE <=<(0 <=<(0
0G*):6E 0G08560 0GE1:6* 1GE556, 0G7876* 5,60 :776)
第 /4 卷
第3期
%&' ()* +(, -&.'* *./.'%01.)2
3!
"
"#!
污水回注处理技术研究
产出状况 吴起油田现有生产油井 !"# 口!日产采出水 ! !$"%
图 0 为刘坪站 注 入 水 在 吴 八 转 侏 罗 系 采 出 水 分 流前后的岩心流动试验结果 $
& '(( )*!其中三叠系 *+, )*"侏罗系 $-. )/# 吴起油田现
左右为典型的高含水老油田采出水经分离处理后回注油层一直是石油行业解决污水排放和注水驱油水源问题的最佳措施吴起油田目前开采层位复杂各油层混采混输混合处理是该油田注采系统的基本特征由于各油层水型不同目前吴起油田集输系统严重结垢导致管道堵塞垢下腐蚀严重站内净化后的采出水也因自身热力学不稳定流体而在注水管线产生结垢与地层水体不配伍还会结垢堵塞伤害油层水体配伍性研究吴起油田各井场采出液经支线输送到吴九计吴四吴八吴九等转油点再经干线输往刘坪联合站沉降分离净化处理后回注各油层目前吴起油田输液干线水体结垢站点净化污水注入地层仍然存在伤害油层等问题干线水化学分析对刘坪干线水质进行了分析分析结果见表其中为干线在刘坪站的出口水样各干线来水在刘坪站混合后仍然为不稳定的型导致刘坪站内沉降罐严重结垢吴八转干线来水为
表 3 中 * 刘坪混 + 为 剔 除 吴 八 转 后 其 它 站 点 按 产 水量比例混合后的水样 $ 结果表明 ! 目前刘坪站出水 回注长 $ 时与油层水体不配伍 ! 存在油层明显结垢现 象 ! 回注侏罗系 %&"%'( 油层时结垢轻微 ! 基本配伍 $
'5$5$
表
回注油层水体配伍问题
吴八转与其它主干线来水配伍试验结果
网络出版时间：2012-04-19 16:58 网络出版地址：/kcms/detail/51.1183.TE.20120419.1658.201202.39_012.html
第 '" 卷
第&期
$%& '() *'+ ,%-&) )-.-&$/0-(1
%&%%'( 油层时注入水与油层水水体配伍问题$ 现场采
集刘坪站水样分别与长 $ 的旗 '(' 计旗 '346%侏罗系的 吴 '7-48(%&)及吴 ,((4$(%'()进行配伍试验!以失钙量 小于'(( 90:; 作为判断配伍与否的依据!结果见表 3#
表 刘坪站采出水与油层水配伍试验结果

水体配伍问题分析 一般来说 ! 不配伍水体混合和自身热力学不稳定
流体都易产生结垢 $ 可以肯定的是 ! 目前三叠系的长
$ " 长 - 采出 水均高含 !"$."/0$.! 而 侏罗系的 %&"%'(
$4 均高含 *!+ 1 ,"2+3 ! 二者不配伍 ! 混合易产生沉淀是肯
!"#! $ "# % $%&& ,-. / 1*1 $ 0 0&
'5$5'
干线水体配伍问题 试验采集刘坪站各主干线来水进行配伍试验 ! 试
验结果见表 , $ 表 , 数据表明 !/0!#$ 的吴八转采出水与 )"*!+, 型的 吴 四 转 水 体 %!"!#$ 型 的 长 - 卸 油 罐 和 吴 九 计 水 体均不配伍 $ 集输干线之间水型不配伍 ! 这是导致刘 坪站内管汇及后续管线设施严重结垢的主要原因 $