廣華作業區注水水質現狀分析及對策

吳小英,魏冬梅,嚴艷玲袁龑，黃丹

(中石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江 433121)

廣華作業區注水水質現狀分析及對策

吳小英,魏冬梅,嚴艷玲
袁龑，黃丹

(中石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江 433121)

[摘要]油田注水開發過程中，注入水水質不達標，將極大縮短地面設備、井下管柱服役期限，給油田的生產造成巨大損失，甚至引起地層欠注，影響開發效果。綜合廣華作業區近年來注水水質狀況，通過對水質達標率的變化進行分析，找到了水質差的原因，并提出相應的措施，引進新工藝新技術，完善工藝流程，達到改善注水水質的目的。

[關鍵詞]水質達標率；注水站；注入水；廣華作業區

廣華作業區現有注水站11座，其中清水站2座，污水處理站6座，污水回灌站3座，日處理污水5000m3左右，擔負著廣華、廣北、鐘市、浩口、浩西、高場、丫角、習家口、嚴河等9個油田的注水管理工作(見表1)。

表1　廣華作業區注水站基本情況表

1廣華作業區水質現狀

1.1近年來注水水質變化狀況

圖1　2012～2014年水質綜合達標率曲線圖

廣華作業區注水站點多、水源復雜、分布零散，給水處理和水質管理帶來了很大困難。從圖1可看出廣華作業區注水水質達標率不穩定，波動較大，目前水質綜合達標率為70.0%左右。

1.2注水水質指標達標情況

廣華作業區注水水質控制性指標(懸浮物含量、粒徑中值、含油量、硫酸鹽還原菌(SRB)、腐生菌(FB)、鐵菌(TGB)、平均腐蝕率、平均結垢率、總礦化度)和輔助性指標(pH值、溶解氧、硫化物、總鐵含量)綜合達標率曲線見圖2，可以看出2012～2014年輔助性指標的達標率大大高于控制性指標的達標率，平均高出約20%，這說明在水處理過程中應重點關注水質的控制性指標對地層產生的堵塞和對管線設備產生的腐蝕。

2水質達標率影響因素

圖2　2012～2014年注水水質指標綜合達標率曲線

2.1污水系統水源的影響

污水系統來水主要有地層產出水、油井作業產出液、注水井洗井水、站內過濾罐反沖洗水、站內排污水、回油掃線水。當來水水量在瞬時過大時會產生很大沖擊力，機械雜質瞬間升高，對系統水質產生不利影響。如浩口站輸油始末掃線排量達到25～30m3/h，對于300m3的沉降罐就會產生溢流現象，大大影響出站水質。

2.2處理工藝的影響

目前主要采用的處理工藝流程是調儲罐→除油罐→緩沖罐→沉降罐→過濾罐→注水罐。一般情況下應根據水質標準的要求和來水水質的特點進行設計選擇。但污水處理工藝選擇及配套是否合理是關系到水質能否穩定達標的關鍵因素之一，如果稍有差異就很可能對水質穩定達標造成較大的影響。如廣華站新建1000m3調儲罐后，機械雜質明顯下降，水質達標率上升6%。

加藥系統根據水處理藥劑篩選試驗、處理工藝、系統水量、水質變化等特點設置加藥方式、藥型、加藥量、投加點。如鐘市管網結垢嚴重，一是嚴河與鐘市的產出水水型不配伍，嚴河的水型為CaCl2，鐘市的水型為Na2SO4，產生大量CaSO4沉淀；二是加藥點選擇不合理，由于緩沖罐進出口管線在同一方向同一高度上，NaOH直接加入緩沖罐，未充分混合，部分區域的液體pH值偏高，導致Fe(OH)3、CaCO3沉淀結垢。因此實施整改措施，在嚴河來水進鐘市油站的管線上投加防垢劑，將NaOH投加位置由緩沖罐改進至除油罐，整改后管網結垢現象明顯緩解。

2.3水質二次污染的影響

注水水質在輸水過程中二次污染主要是因為注水管網長，注水站處理完的水在輸送過程中，有些控制性指標(懸浮物含量、細菌)發生了明顯變化，出現了水質惡化的趨勢。如鐘市油田共計16條干線、支干線及單井管線，壓降較大，加之鐘市站改造期間注入了大量不合格水，管線結垢較嚴重。其中東注水干線全長4.46km，2014年5月8日鐘112站更換東注水干線，發現管線內結垢嚴重，平均垢厚10～15mm。

3水質差的原因分析及對策

3.1水源復雜

廣華站、鐘市站和浩口站的日處理水量均在1000m3以上，來水水源都很復雜。廣華站負責廣華、廣北油田的污水處理工作，該站污水來源復雜，水型多樣，來水方向多達10處，雜質多，水量波動大，對水處理系統造成的沖擊大，影響后續水處理設備平穩運行。

鐘市油田和嚴河油田的油井采出液水型不一致(表2)，兩種水在混合后極易生成Ca2SO4沉淀，造成水站處理設備和注水管網結垢嚴重。2010年3月11日注水東干線移位時，移位管線距注水站僅150m，但發現管線內壁結垢厚達15～20mm。鐘8-6井、鐘9-6井單井管線2010年3月19日用洗井車清洗管網，洗井車啟動1min后跳泵，管線堵塞嚴重。

表2　鐘市和嚴河油井采出水水質分析

3.2工藝流程不完善，設備故障率高

廣華站經過2008年的工程改造，具備除油、緩沖、沉降、過濾等功能，但在工藝流程、儲水罐運行及水處理設備上仍存在一些問題。工藝流程上，污水池收污流程直接進除油罐，未進調儲罐，導致機械雜質高。一級緩沖罐排污閥滲漏，由于調儲罐傾斜，該罐長期低液位9.5m運行，而收油槽高達12.7m，不能收油，導致含油量高。水處理設備上，除油罐吸排泥出口1#、2#電磁閥旋轉看窗破損后進水導致電路主板燒壞。針對以上問題，計劃新鋪一條進調儲罐的流程；更換緩沖罐排污閥，實施糾偏，內外壁維護。

鐘市站2014年3月改造完畢，此次改造新增了1個1000m3的調儲罐，增加2臺核桃殼過濾器，新建300m3污水池1座，流程較為完善，但仍有需要改進的地方：如調儲罐出口取樣口設置在提升泵后；注水罐無收油流程，影響水質，清罐難度加大；污水池收油泵與污油介質不匹配，收油異常緩慢困難；排污管線未安裝取樣口；污水池護欄偏窄，刮排泥裝置運行中易受阻；預氧化裝置本體穿孔多次停用，導致平均含硫量高，管網腐蝕進一步加劇。雙濾料過濾器電纜爆裂(2014年共兩次)，目前停運。

浩口站建于1974年，現有流程于2006年5月投運，主要處理的水源是浩口、浩西、習一區和習二區的部分污水以及浩口站油罐打底水、高場站掃線水污水。現已出現的問題：①該站設計污水處理規模1000m3/d，隨著該油田的滾動開發，導致實際日處理污水達1500m3，嚴重超負荷運行；②該站雙濾料過濾器在使用過程中故障頻發；③300m3污水池承污能力不夠，當油站放底水或高場掃線時，除油罐和沉降罐的直通閘門必須打開，否則污水池會外溢，同時被攪混的池中污水未經沉降回收進罐，在系統中惡性循環，加重了水質的污染。目前該站正在改造之中，將新建800m3調儲罐1具、新建600m3除油罐1具，原除油罐改為300m3沉降罐、新建300m3污水池1座。

高場站建于1986年，現有流程于2006年5月投運，投運時即發現除油罐頻繁溢流，后經廠家二次罐內改造及更換出口管線均未從根本上解決溢流問題；各罐內穿孔排泥的旋轉裝置失效，精細過濾器問題多，故障率高，難以滿足生產需求。下一步更換罐內穿孔排泥的旋轉裝置，加密清罐、加強排污，對過濾器設備定期保養，每月用洗油王清洗濾料2次。

習二站500m3玻璃罐建于2008年，罐高8m，該罐嚴重傾斜，目前只能在低于罐位的4～5m運行，站內日處理污水900m3，污水沉降時間短，機械雜質高。此外，習二站和丫角站內平均腐蝕率最高可達0.3mm/a(標準值0.076mm/a)，油水井管桿嚴重腐蝕，下一步需完善加藥流程，添加緩蝕阻垢劑。

3.3預氧化處理技術

4結語

加強井筒管理，提高井口水質達標率。做好水井管網掃線及水井洗井工作，并針對已結垢的管線，做一次徹底的化學或物理清洗，清除管壁結垢，防止水質再污染。強化污水凈化過程管理，提高水質，從源頭抓起。加強對水質的監測，根據監測資料合理調整加藥濃度；加強過濾罐反沖洗、大罐排污、收油和污水池清污工作。

[編輯]帥群

[引著格式]楊峰.山區油田數字化無線通訊方式應用研究[J].長江大學學報(自科版) ,2015,12(17):80～82.

77 Analysis and Countermeasures of Injected Water Quality in Guanghua Work Area

Wu Xiaoying, Wei Dongmei, Yan Yanling, Yuan Yan,Huang Dan(FirstAuthor’sAddress:JianghanOilProductionPlant,JianghanOilfieldCompany,SINOPEC,Qianjiang433124,Hubei,China)

[引著格式]吳小英,魏冬梅,嚴艷玲,等.廣華作業區注水水質現狀分析及對策[J].長江大學學報(自科版) ,2015,12(17):77～79.

74 Practice and Understanding of the Adjustment of Complicated Fault Block Reservoir Development in Zhongshi Oilfield

Wang Lin(Author’sAddress:JianghanoilProductionPlant,JianghanOilfieldCompany,SINOPEC,Qianjiang433100,Hubei,China)

Abstract:Zhongshi Oilfield was a multilayer imbricate sandstone reservoir with overlap sedimentary deposited on the surface of Jingsha Erosion Surface.There were lots of problems such as complex lithology, many oil-bearing strata, many sand bodies and many types of reservoirs, many faulted zones and with complex oil-water relationship and so on.By the research of fine structures and reservoir geology and based on a series of strata subdivision, the well patterns were reorganized, by way of filling vacancy wells and expanded drilling in old oil regions, the injection-production well patterns were perfected for improving the effect of reservoir waterflooding.From 2011 to 2013, the average annual water-cut increase has been negative, the corresponding injection- production rate is raised from 50.6% to 62.4%.The cumulative annual oil production increase is 3.49 × 104t. Since the quality of oilfield injection water is not up to standard in the injection process, the working life of the ground equipment and downhole casing string would be shorten greatly, it caused enormous losses for oil production or even induced an insufficient injection in formation and influenced the effect of development efficiency during the oilfield water injection development.According to the analysis of injected water quality in recent years and the change of the water qualification rate, the reason of the poor water quality is found out, appropriate measures are proposed, new technologies are introduced and the technological process is perfected to improve the quality of injected water.

Key words:complex fault block; reservoir feature;fine reservoir research; integrated adjustment water qualification rate；water injection station；injected water；Guanghua Work Area

[作者簡介]楊峰(1972-)，男，工程師，現從事油田數字化建設與管理工作，yfcq@petrochina.com.cn。

[收稿日期]2015-02-10

[文獻標志碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)17-0077-03

[中圖分類號]TE357.61