安塞油田采出水回注现状及建议

安塞油田采出水回注现状及建议

摘要：向油层注水成为采油驱油的主要手段，目前安塞油田采出水达到100%回注，采出水处理成为地面集输系统的一个重要环节。采出水处理工艺流程是否合理，处理过后的水质是否达标成为水处理工艺的关键指标。本文结合安塞油田水质监测工作情况、采出水处理回注现状，找出处理过程中存在的问题，如污水系统指标超标，尤其含油、机杂含量和硫酸盐还原菌含量严重超标，并进行分析，提出相应的改进措施。对采出水回注工作的优化提出合理建议。

关键词：采出水处理水质监测回注

一、安塞油田采出水回注及其特点

目前我国油田以向油层注水保持油层压力为主要开发手段。安塞油田地处陕北干旱、缺水地区，平均空气渗透率1.29×10－3μm2, 属于低渗、低压、低产的“三低”油田，为了提高油田产量和原油采收率，80年代末安塞油田进入注水大开发阶段,目前，注入水有清水和污水两种。

1.采出水特点

注入污水为油田采出水。随着原油的采出，地层水和注入水又会随着原油一起被采出，在地面进行油水分离后产生大量采油污水。采油污水具有高含油、高机杂、高矿化度、高有机物含量和组成性质复杂、变化大、处理难度大等特点，作为油田注水，采出污水较一般清水有以下优点：

1.1采出污水含有表面活性物质而且温度较高，能提高洗油能力，驱油效率随水的矿化度增加而提高，含表面活性剂的采出水，特别是矿化度接近同层中的采出水，其驱油效果更好。

1.2高矿化度水注入油层后，不会引起黏土颗粒膨胀而降低油层渗透率。

1.3水质稳定，与油层不产生沉淀。采油污水产自地下油层，与储层岩石和流体具有很好的配伍性，不会产生油层伤害。安塞油田储层孔隙喉道半径在0.01～1μm之间，达标处理后的采油污水作为注入水源比其它水源在保护储层方面更具有优势。大量的油田采出水回注于油田驱油，大大缓解了油田供水水源的紧张局面，同时也避免或减少了因油田含油污水排放造成的环境污染。

二、采出水回注标准和监测方法

1.采出水回注标准

根据长庆油田油层的实际情况，局研究院制定并发布的特低渗透油田推荐采出水处理水质标准

2.水质检测项目

我们依据注水流程，在每个站点，依据来水的处理流程依次采样进行分析。水质监测水样取自现场，测定也在现场进行。

机杂——采用哈呐9370浊度计测试法测试；

含油——采用分光光度比色法测试；

二氧化碳含量——采用滴定法测试；

含氧、含硫、含铁——采用北京华兴试剂厂生产的测试管比色法；

细菌在室内35℃下培养。

三、采出水处理工艺介绍

1.采出水水质特点和处理工艺

较之清水，采油污水中含有较多的原油、各种盐类有机物、无机物及微生物

等。采油污水经处理后大部分作为回注水注入地层用于第二次采油。

目前各污水处理站对污水的处理主要是含油污水先经沉降罐、斜板除油罐（混凝除油罐），再经过两级核桃壳+两级纤维球四级过滤，最后进入清水罐。为了使处理后的采出水能够达到回注标准，在这个工艺流程中还需要加入化学药剂，具体工艺流程为：沉降罐脱水到自然沉降罐到混凝除油罐到核桃壳+纤维球四级过滤再到清水罐外输至注水站。

各化学药剂的作用如下：

杀菌剂——清除细菌，尤其是腐生菌和硫酸还原菌，加入浓度为120ppm；

缓蚀剂——抑制腐蚀反应的阳极过程、在金属表面形成沉淀膜并覆盖阴极表面、在金属表面定向吸附并形成保护性的吸附膜阻止腐蚀的阴阳极过程，从而起到缓蚀作用。加入浓度为30ppm；

四、采出水回注水质监测

1.采出水水质监测情况

1.1现场分析的水质情况

依据各个站点的工艺流程，在每个处理点出口进行采样分析，现场分析的项目有温度、溶解氧、含铁、机杂、含硫、二氧化碳等项目，污水含油则取回水样在实验室通过分光光度比色法测得结果。下面以坪桥集输站、王窑集输站、王十六转为例说明，具体数据见附表1：

附表1中的站点是处理工艺比较完善的站点。由此可以看出，污水经过多次过滤后，在含铁、机杂、含油方面含量明显下降，如王窑集输站，经过四级过滤后，水中含铁由2 mg/L下降到0.15 mg/L，机杂含量由6.5 mg/L下降到1.02 mg/L，污水含油由159.7 mg/L下降到50.4 mg/L。这说明整个工艺流程处理效果较好。但经过处理后的水依然存在含油、机杂、硫酸还原菌含量超标的问题。

注水站化验的各项指标又比集输队处理过的水质指标偏高，分析其原因，是由于管线腐蚀造成的。

1.2分析的水质状况

将部分污水水样取回，在室内进行了全分析，数据见表3。

由表中数据可以看出，注入水基本呈弱碱性或碱性，氯离子浓度在6904～39073mg/L之间，硫酸根的浓度变化也很大，大多数污水含有钡锶离子，矿化度在10048～62699 mg/L 之间，水型一般为CaCl2型，偶尔出现NaHCO3型。这说明，采出的污水含盐，矿化度比较高，每个站点污水的特点也不尽相同。这就要求在工艺流程中每个站点针对其特性加入相应的处理药剂，这样，才能达到理想的效果。

五、认识与建议

结合水质监测数据，以及各个注水站的工艺流程，对于安塞油田目前的注水现状得到以下认识：

1.污水系统除水中含氧达标外，其余各项均超标，尤其是含油、机杂含量及硫酸盐还原菌含量严重超标。

含油超标会堵塞地层，同时污染了地下水源；机杂含量超标会引起地层空隙堵塞。

硫酸还原菌的生长会引起设备腐蚀、堵塞地层及使油品加工性能变坏，使铁阴极去极化，腐蚀产物FeS与油污粘附在一起，随注入水注入地下，堵塞地层。安塞油田储层孔隙喉道半径在0.01～1μm之间，那么硫酸还原菌本身也会引起地层堵塞。

2.污水在除油罐出口的含油量高，说明除油器除油效果差。可以考虑加入适量的破乳剂，破坏油的乳化状态。另外，应定期对除油罐进行清洗，保证除油效果。

3.过滤器过滤效果不理想，反冲洗次数少，应加强对过滤器的维修保养，增加反冲洗次数，保证过滤器的过滤效果。

4.污水中细菌含量超标，应针对水型优选杀菌剂，选择合理的投加浓度和投加方式。

5.化学处理成本高，易造成二次污染。对于污水的处理，建议考虑使用生物方法，可先在室内进行微生物实验，研究培养在含油污水中具有生存能力强、适应性强、能高效降解多种有机物质的菌种。培养出菌种后在现场进行试验。生物处理法具有操作方便、易于管理、水质稳定、成本低、自然净化的优点，可使采油污水达标回注。

参考文献

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