油田注水工藝及管理教材(編輯修改稿)
2025-02-18 16:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 油污水進(jìn)行處理和回注，一方面可作為油田注水穩(wěn)定的供水水源，節(jié)約清水；另一方面可以減少外排造成的環(huán)境污染。 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 二、水質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn) 注水水質(zhì) 注水水源除要求水量充足、取水方便和經(jīng)濟(jì)合理外，還必須符合以下基本要求： （ 1）水質(zhì)穩(wěn)定，與油層水相混不產(chǎn)生沉淀； （ 2）水注入油層后不使粘土產(chǎn)生水化膨脹或產(chǎn)生懸濁； （ 3）不得攜帶大量懸浮物，以防堵塞注水井滲濾通道； （ 4）對(duì)注水設(shè)施腐蝕性?。? （ 5）當(dāng)一種水源量不足，需要第二種水源時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，證實(shí)兩種水的配伍性好，對(duì)油層無(wú)傷害才可注入。 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 二、水質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn) 水質(zhì)推薦標(biāo)準(zhǔn) 1995年中國(guó)石油天然氣總公司頒布的 SY/T532994《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》，規(guī)定了對(duì)碎屑巖油藏注水水質(zhì)的基本要求。 注入層平均空氣滲透率 (μm2) ~ 標(biāo)準(zhǔn)分級(jí) A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 控制指標(biāo) 懸浮固體質(zhì)量濃度 (mg/L) 懸浮物顆粒直徑中值 (μm) 含油量 (mg/L) 平均腐蝕率 (mm/a) 點(diǎn)腐蝕 A B C1級(jí)：試片各面都無(wú)點(diǎn)腐蝕 A B C2級(jí)：試片有輕微點(diǎn)腐蝕 A B C3級(jí)：試片有明顯點(diǎn)腐蝕 SRB含菌量 (個(gè) /mL) 0 10 25 0 10 25 0 10 25 鐵細(xì)菌含量 (個(gè) /mL) 103 104 105 腐生菌含量 (個(gè) /mL) 103 104 105 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 二、水質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn) 長(zhǎng)慶油田污水回注指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn) 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 注入層平均空氣滲透率 103μm2 ~ ~ 控制指標(biāo) 懸浮物濃度 ,mg/L 5 10 10 15 懸浮物粒徑 ,μm 3 3 3 5 含油量 ,mg/L 10 15 20 30 平均腐蝕率 ,mm/a SRB菌 ,個(gè) /ml 10 TGB菌 ,個(gè) /ml 100 輔助指標(biāo) 總鐵量 ,mg/L PH 6~9 溶解氧 ,mg/L 硫化物 ,mg/L 二氧化碳 ,mg/L ~ 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 三、指標(biāo)超標(biāo)的危害 懸浮物含量 懸浮物含量是注入水結(jié)垢和地層堵塞的重要標(biāo)志，如果注入水中懸浮物含量超標(biāo)，就會(huì)堵塞油層孔隙通道，導(dǎo)致地層吸水能力下降。 含油量 如果注入水中含油量超標(biāo)，將會(huì)降低注水效率，它能在地層中形成 “ 乳化段塞 ” ，堵塞油層孔隙通道，導(dǎo)致地層吸水能力下降。且它還可以作為某些懸浮物很好的膠結(jié)劑，進(jìn)一步增加堵塞效果。 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 三、指標(biāo)超標(biāo)的危害 溶解氧 溶解氧對(duì)注入水的腐蝕性和堵塞都有明顯的影響。如果注入鼠腫瘤化物含量超標(biāo)，它不僅直接影響注入水對(duì)注水油套管等設(shè)備的腐蝕，而且當(dāng)注入水存在溶解的鐵離子時(shí)，氧氣進(jìn)入系統(tǒng)后，就會(huì)生成不溶性的鐵氧化物沉淀，從而堵塞油層，因此，溶解氧是注入水產(chǎn)生腐蝕的一個(gè)重要因素。 硫化物 油田含油污水中的硫化物有的是自然存在于水中的，有的是由于硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的。如果注入水中硫化物超標(biāo)，則注入水中的硫化氫就會(huì)加速注水金屬設(shè)施的腐蝕，產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物硫化亞鐵，造成地層堵塞 。 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 三、指標(biāo)超標(biāo)的危害 細(xì)菌總數(shù) 如果注入水中細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)，就會(huì)引起金屬腐蝕。腐蝕物就會(huì)造成油層堵塞；油田含油污水中若大量存在細(xì)菌，就會(huì)加劇對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕，造成油層堵塞。 6. Fe2+和 Fe3+離子 油田污水中的 Fe2+離子結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)定，易與水中的溶解氧作用生成不溶于水的Fe(OH)3沉淀； Fe2+離子還容易與水中的硫化氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成 FeS沉淀，從而堵塞油層，導(dǎo)致吸水指數(shù)下降。 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 四、注入水配伍原則 注入水與地層水的不配伍可能產(chǎn)生沉淀 常見(jiàn)的注入水與地層水水型有 CaCl Na2SO NaHCO3三種，當(dāng)兩種不同水型的水相混合時(shí)就有可能產(chǎn)生沉淀。 常見(jiàn)的反應(yīng)有： （ 1）注入水與地層水直接生成沉淀： Ca2＋ （ Ba2＋ 、 Sr2＋ ）＋ SO42 →…CaSO 4↓ Ca2＋ （ Fe2＋ 、 Ba2＋ 、 Sr2＋ 、 Mg2＋ ）＋ CO32→ …CaCO 3↓ 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 四、注入水配伍原則 常見(jiàn)的反應(yīng)有： （ 2）水中 H2S引起的沉淀： Fe2＋ ＋ S2 → FeS↓ （ 3）水中 CO2逸出或 PH值和溫度升高時(shí)引起沉淀： Ca2＋ （ Fe2＋ 、 Ba2＋ 、 Sr2＋ 、 Mg2＋ ）＋ HCO3→ …Ca(HCO 3)2 Ca(HCO3)2 ＝ CaCO3↓ ＋ CO2↑ ＋ H2O （ 4）水中溶解氧引起沉淀。 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 四、注入水配伍原則 注入水與儲(chǔ)層的不配伍可能引起的損害 （ 1）礦化度敏感引起地層中水敏性物質(zhì)的膨脹、分散和運(yùn)移， 值（油層巖樣的陽(yáng)離子交換容量）大于 （按一價(jià)離子計(jì)算）時(shí)，考慮對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行防膨預(yù)處理或重新選擇水源。 （ 2） pH值變化引起的微粒和沉淀。 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 四、注入水配伍原則 注入條件變化引起對(duì)地層的損害 如速敏引起地層中微粒的遷移和溫度壓力變化引起沉淀等。 如果油田注入水和地層水中存在 Ca2＋ 和 HCO3，水中 CaCO3的溶解平衡反應(yīng)為： Ca(HCO3)2 ＝ CaCO3↓ ＋ CO2↑ ＋ H2O 該結(jié)垢成因主要受溫度、 pH值或地層內(nèi) CO2逸出的影響。 在生產(chǎn)階段 CO2氣體從水中逸出，平衡向右移動(dòng)，在部分油井上出現(xiàn)碳酸鈣垢。 第三部分 油田注入水水質(zhì)凈化及設(shè)備 長(zhǎng)慶油田公司第四采油廠 四、注入水配伍原則 清污混注配伍原則 清污混注前應(yīng)進(jìn)行結(jié)垢計(jì)算或可混性試驗(yàn)。主要應(yīng)考慮防沉淀、緩蝕、殺菌、除氧等。 （ 1）結(jié)垢的主要機(jī)理機(jī)理 Ca2＋ ＋ CO32 → CaCO 3↓ Ca2＋ （ Ba2＋ 、 Sr2＋ ）＋ SO42 → CaSO 4↓ （ BaSO4↓ 、 SrSO4↓ ） （ 2）溶解 O H2S、 CO2引起腐蝕 溶解氧氧化注水設(shè)施，產(chǎn)生 Fe(OH)3沉淀；有利于好氧菌的繁殖與生長(zhǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生大量的堵
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