油田回注水标准
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2. 过滤 过滤
过滤是用容器(过滤设备 除去水中悬浮物和其它 过滤是用容器 过滤设备)除去水中悬浮物和其它 过滤设备 杂质的工艺过程。 杂质的工艺过程。 过滤罐(或池、 自上而下装有滤料 自上而下装有滤料, 过滤罐 或池、器)自上而下装有滤料,支撑介质 或池 滤料一般为石英砂、大理石、 等。滤料一般为石英砂、大理石、无烟煤屑及硅藻土 支撑介质常用砾石。水自上而下经过滤层、 等,支撑介质常用砾石。水自上而下经过滤层、支撑 而后从罐底部排出清水。 层,而后从罐底部排出清水。 按过滤速度滤罐可分为慢速和快速两种。 按过滤速度滤罐可分为慢速和快速两种。 慢速 两种 慢速滤罐一般在 ~ 慢速滤罐一般在0.1~0.3 m/h, 一般在 , 快速滤罐可达 快速滤罐可达15 m/h; 可达 ;
按工作压力滤罐又可分为重力式、压力式滤罐。 按工作压力滤罐又可分为重力式、压力式滤罐。 重力式 滤罐 重力式滤罐:滤罐的水面与大气相连通,利用进 重力式滤罐:滤罐的水面与大气相连通, 出口水位差过滤的; 出口水位差过滤的; 压力式滤罐滤罐完全密封, 压力式滤罐滤罐完全密封,水在一定压力下通过 滤罐完全密封 滤罐。 滤罐。 滤罐的工作强度: 滤罐的工作强度:指在单位时间内从单位面积滤 罐通过的水量(过滤速度 过滤速度) 罐通过的水量 过滤速度 。
含油污水处理工艺流程
1-污水沉降罐; 2-污水泵; 3-除油罐; 4-单阀过滤罐;
5-清水罐; 6-外输水泵; 7-污油罐;
ห้องสมุดไป่ตู้
9-污水回收泵; 10- 地 下 回 收 水 池 ; 11-加药泵;
8-污油回收泵; 12-加药池(或罐)
4. 海水处理 海水处理
海水处理可分为净化及脱氧两大部分。 海水处理可分为净化及脱氧两大部分。 净化部分目前一般采用多级过滤净化处理, 净化部分目前一般采用多级过滤净化处理,依次为砂 滤器、硅藻土滤器和金属网状筒式过滤器三级过滤。 滤器、硅藻土滤器和金属网状筒式过滤器三级过滤。 砂滤器普遍用石英砂,也有用石榴石、活性炭、 砂滤器普遍用石英砂,也有用石榴石、活性炭、无烟 聚苯乙烯发泡小球作为滤料的。 煤、聚苯乙烯发泡小球作为滤料的。 脱氧部分主要用真空、气提和化学脱氧。 脱氧部分主要用真空、气提和化学脱氧。
2. 地下水处理 地下水处理
由于地下水常含有铁质,主要为二价铁,常以 Fe(HCO3)2 的 形 式 存 在 , 二 价 铁 极 易 水 解 , 生 成 Fe(HO)2 ,氧化后生成 氧化后生成Fe(HO)3,易堵塞地层,对用地 易堵塞地层, 下水为水源的注水井,需要先除铁。 下水为水源的注水井,需要先除铁。 除铁方法主要有:自然氧化法(石英砂过滤 石英砂过滤)适用于 除铁方法主要有:自然氧化法 石英砂过滤 适用于 pH 6.8的含重碳酸亚铁的地下水 但效率极低; 的含重碳酸亚铁的地下水, <6.8的含重碳酸亚铁的地下水,但效率极低; 接触催化法(天然锰砂过滤 适用于 接触催化法 天然锰砂过滤)适用于 pH≥6.0,水中含铁 天然锰砂过滤 , 不超过30 的地下水, 不超过 mg/L的地下水,应用较普遍; 的地下水 应用较普遍; 人工石英砂法利用在石英砂表面人工制成的活性滤膜 , 人工石英砂法 利用在石英砂表面人工制成的活性滤膜, 利用在石英砂表面人工制成的活性滤膜 可加快三价铁氧化,效果与天然锰砂相近。 可加快三价铁氧化,效果与天然锰砂相近。
值及水的总矿化度; 值及水的总矿化度;
2. 一般储层的评价方法 一般储层的评价方法
1)含钡、锶、钙离子的水与含有硫酸根离子的 水混合注入时,必须考虑硫酸盐结垢问题,经 试验或计算认为不能生成沉淀时才可注入,否 则应进行处理。 2) 二价硫离子含量高的水与含有二价铁离子的水 混注时,应考虑硫化亚铁结垢的问题,应经处 理才可注入。 3) 当碳酸氢根和碳酸根离子含量较高的水与钙、 镁、钡、锶、二价铁等离子含量较高的水相混 合时,应考虑碳酸盐结垢的问题。
2. 水质推荐指标 水质推荐指标
1) 悬浮物固体含量及颗粒直径、腐生菌、硫酸盐还 原菌、膜滤系数(MF)值见表12-1。 2) 含油量指标,当地层渗透率≤0.1µm2 时,含油量≤5.0 mg/l ;当地层渗透率>0.1µm2 时,含油量≤10.0 mg/l ; 3) 总铁含量应小于0.5 mg/l ; 4) 溶解氧含量地层水总矿化度>5000 mg/l 时溶解氧 ≤0.05 mg/l ;总矿化度≤5000 mg/l 时溶解氧≤0.5 mg/l ; 5) 平均腐蚀率应小于或等于0.076mm/a ; 6) 游离二氧化碳含量应小于或等于10.0 mg/l ; 7) 硫化物(指二价硫)含量应小于等于10.0 mg/l 。
2 Na 2SO 3 + O 2 → 2Na 2SO 4
特点:占地面积小,处理工艺较简单,一次投资较低, 特点:占地面积小,处理工艺较简单,一次投资较低, 但日常消耗化学药剂费用较高。 但日常消耗化学药剂费用较高。
(2) 物理法脱氧 物理法脱氧 物理法脱氧主要有真空脱氧和气提脱氧。
1) 真空脱氧。国内多用射流泵,以水或蒸汽为介质实 现真空塔内抽真空。国外用真空泵。 2) 气提脱氧。多用天然气或氮气作为气提气对水进行 逆流冲刷,可除去水中的氧,但不易达到较高的最终 脱氧指标,有时要用化学脱氧来弥补。
常用水处理措施 三、 常用水处理措施 1. 沉淀 沉淀
沉淀是让水在沉淀池或罐内停留一定时间, 沉淀是让水在沉淀池或罐内停留一定时间,使 其所含悬浮固体颗粒靠重力沉降下来, 其所含悬浮固体颗粒靠重力沉降下来,对于细小的 悬浮固体颗粒,常需要足够的时间才能沉淀下来。 悬浮固体颗粒,常需要足够的时间才能沉淀下来。 在水中加入聚(絮 凝剂, 在水中加入聚 絮 、 混 )凝剂, 通过中和表面电 凝剂 性而使水中固体悬浮物聚集,加速沉淀。 性而使水中固体悬浮物聚集,加速沉淀。
3. 杀菌 杀菌
地面水中多含有藻类、 地面水中多含有藻类、铁菌或硫酸盐还原菌和其 它微生物等, 它微生物等,注水时需将这些微生物除掉以防止堵塞 地层和腐蚀管柱。 地层和腐蚀管柱。 油田常用的杀菌剂有甲醛、氯气、次氯酸盐类、 油田常用的杀菌剂有甲醛、氯气、次氯酸盐类、 常用的杀菌剂有甲醛 季胺盐类液体药剂、过氧乙酸、戊二醛等。 季胺盐类液体药剂、过氧乙酸、戊二醛等。一般交替 使用两种以上的杀菌剂,以防细菌产生抗药性。 使用两种以上的杀菌剂,以防细菌产生抗药性。
目前矿场常用膜滤系数( 目前矿场常用膜滤系数(MF)分析来衡量水对滤 ) 膜的细微孔道堵塞程度,借以分析水对岩石孔道的堵塞。 膜的细微孔道堵塞程度,借以分析水对岩石孔道的堵塞。 MF值是在一定的滤膜直径、平均孔径、过滤压力 值是在一定的滤膜直径、平均孔径、 值是在一定的滤膜直径 和过滤水体积的条件下,水通过滤膜所需时间的函数。 和过滤水体积的条件下,水通过滤膜所需时间的函数。 标准规定的条件下, 在 SY5329-88标准规定的条件下, 使1000 水通过滤 标准规定的条件下 膜所需的时间为MF值,用下式计算 膜所需的时间为 值 用下式计算: MF=1000/20t; 过滤1000 ml 水样所需时间,min; 水样所需时间, 式中 t——过滤 过滤 ; MF——膜滤系数,无量纲。 膜滤系数,无量纲。 膜滤系数 相同条件下测定水的值, 值降低说明水质变差了。 相同条件下测定水的值 , 若 MF值降低说明水质变差了 。 值降低说明水质变差了
第一节 水质与水处理 注入水水质标准 一、 注入水水质标准 1. 水质的基本要求 对油田注入水除要求水量稳定、 取水方便、 对油田注入水除要求水量稳定 、 取水方便 、 经济合理外,其水质还必须符合以下基本要求: 经济合理外,其水质还必须符合以下基本要求:
1) 水质稳定与油层水相混不产生沉淀; 水质稳定与油层水相混不产生沉淀; 2) 水注入地层后不使粘土产生水化膨胀或产生混浊; 水注入地层后不使粘土产生水化膨胀或产生混浊; 3) 不得携带大量悬浮物,以防注水井渗滤端面堵塞; 不得携带大量悬浮物,以防注水井渗滤端面堵塞; 4) 对注水设施腐蚀性小; 对注水设施腐蚀性小; 5) 当一种水源量不足,需要第二种水源时,应首先进 当一种水源量不足,需要第二种水源时, 行室内试验,证实两种水的配合性好,对油层无伤害。 行室内试验,证实两种水的配合性好,对油层无伤害。
第十二章 注水
注水是通过注入井将水注入油层, 注水是通过注入井将水注入油层,保持油层 压力,提高采油速度和采收率的一种措施。 压力,提高采油速度和采收率的一种措施。 本章主要内容: 本章主要内容: 水质; 水质; 水处理措施; 水处理措施; 分层注水工艺; 分层注水工艺; 并对注聚合物工艺做了简单介绍。 并对注聚合物工艺做了简单介绍。
3. 含油污水处理 含油污水处理 (1) 含油污水处理方法 含油污水处理方法
含油污水处理目的是除去水中的油及悬浮物,处理方法 主要有: 1) 自然沉降法。靠污水中原油颗粒自身的浮力实现油水 自然沉降法。 分离,除去浮油及颗粒较大的分散油。 分离,除去浮油及颗粒较大的分散油。 2) 絮凝分离法 含油污水中油粒小于 µm以下时,自然 含油污水中油粒小于10 以下时, 以下时 沉降难以分离。通常油粒带有负电荷, 沉降难以分离。通常油粒带有负电荷,若选择在水中溶 解后产生正电荷的絮凝剂就能使油滴聚集上浮达到油水 分离的目的。实验证明,氯化亚铁、硫酸亚铁作絮凝剂, 分离的目的。实验证明,氯化亚铁、硫酸亚铁作絮凝剂, 有较好效果。 有较好效果。
四、 水处理工艺 水处理工艺
1. 地面淡水处理 地面淡水处理 地面淡水主要是河流、 湖泊水, 地面淡水主要是河流 、 湖泊水 , 常常含有少量 的机械杂质、 细菌等, 需要沉淀、 过滤与杀菌等, 的机械杂质 、 细菌等 , 需要沉淀 、 过滤与杀菌等 , 经处理的水沿输水管道送到注水泵站。 经处理的水沿输水管道送到注水泵站。
4) 若水中有游离二氧化碳逸出时往往使水的pH 值升高,易产生碳酸盐沉淀,故用此种水源时 应重视碳酸盐结垢问题。 5) 按化学溶度积理论,可初步判断各种离子在 水中的稳定性。 6) CEC值大于0.09 (按一价离子计算)时,就不 能忽略粘土的水化膨胀问题。 7) 室内进行天然岩心注水试验,一般情况下, 水测渗透率下降值应小于20%。
4. 脱氧 脱氧
地面水源与空气接触常溶有一定量的氧, 地面水源与空气接触常溶有一定量的氧 , 有的水源 水中还含有碳酸气和硫化氢气体,这些气体对金属和 水中还含有碳酸气和硫化氢气体, 混凝土均有腐蚀性, 混凝土均有腐蚀性,因此注水前要用物理法或化学法 除去注入水中所溶解的O 等气体。 除去注入水中所溶解的 2 、CO2 、H2S等气体。 等气体 (1) 化学法脱氧 化学法脱氧 脱氧剂Na 等可脱除水中的氧。 脱氧剂 2SO3、 N2H4等可脱除水中的氧。 常用Na 的价格低、使用方便,其原理为: 常用 2SO3的价格低、使用方便,其原理为:
注水水源与地层适应性的评价 二、 注水水源与地层适应性的评价 1. 分析资料 分析资料 分析注入水与油层水各种离子浓度的主要分析项 目有: 目有: 阳离子:钠、钾(或钠与钾总量 、钙、镁、钡、锶、三 或钠与钾总量)、 阳离子: 或钠与钾总量
价铁、二价铁、铝等; 价铁、二价铁、铝等;
阴离子: 碳酸根、 重碳酸根、 二价硫、 硫酸根等; 阴离子 : 氯 、 碳酸根 、 重碳酸根 、 二价硫 、 硫酸根等 ; 其它:可溶性二氧化硅、游离二氧化碳、硫化氢; 其它:可溶性二氧化硅 、 游离二氧化碳 、 硫化氢 ;pH
5. 曝晒
当水源水含有大量的过饱和碳酸盐,如重 当水源水含有大量的过饱和碳酸盐 , 碳酸钙和重碳酸镁钙及重碳酸亚铁等, 碳酸钙和重碳酸镁钙及重碳酸亚铁等,因其化 学性质都不稳定, 学性质都不稳定,注入地层后因温度升高可能 产生碳酸盐沉淀而堵塞孔道。因此, 产生碳酸盐沉淀而堵塞孔道。因此,在注入地 层前用曝晒法使其沉淀除去。 层前用曝晒法使其沉淀除去。 此法常在露天的沉淀池中进行。 此法常在露天的沉淀池中进行。