一體化治理，精細化運行，提升注水開發效果

馬慶春

摘 要：隨著海上油田開發中心一號注水站水質合格率低、所轄水井欠注問題突出、問題水井多等問題影響了注水開發效果，本文采用一體治理的思路，從注水源頭抓起，逐級控制問題，系統化進行改進，將問題解決在各個環節，最終實現注足水、注好水的目標，進而改善注水開發效果。

關鍵詞：海上油田、注水開發、一體化治理

一、中心一號注水系統現狀

中心一號注水站建于2003年06月，主要擔負著埕島油田6個平臺27口水井的注水任務。該站現有120m3/h注水泵兩臺，日注能力5760m3/d；200m3注水罐一座。回注污水分別來自中心一號污水站處理污水和陸地回調水。中心一號處理污水1920m3/d，回調污水3840m3/d。中心一號污水站建于2003年06月，目前采用“重力沉降+水力旋流+過濾” 污水處理工藝。設計能力0.31×104m3/d，2015年平均污水處理量0.19×104m3/d；設計污水水質指標含油≤20mg/L、懸浮物≤10mg/L。

二、注水系統存在問題

隨著海上注水系統的運行和CB11區、CB12區、CB22區等老區塊的開發的進行，注水水質不達標、水井欠注等問題日益突出。主要存在以下問題：

（一）注水水質合格率低

中心一號處理的污水的四個考核指標中平均腐蝕率和三菌達標，含油、懸浮物未達標。正常運行時出站水水質合格率僅為78.3%。

中心一號污水處理系統不達標主要是受三相分離器設計負荷、水力旋流器除油效果降低、雙親可逆纖維球器濾料漏失等多因素影響，造成水質合格率不達標。

（二）注水井欠注問題突出

2015年3月，中心一號注水站所帶27口注井中有14口注水井欠注率，其中大于10%的欠注井7口，總欠注水量337m3/d。

影響注水井欠注的主要因素是中心一號出站水量不足。因受中心一號污水處理能力和回調水量的限制，中心一號正常運行時的出站水量4600m3/d，所帶區塊的配注量5440m3/d，供應水量與需要量相差840m3/d。

（三）分注工藝存在問題，帶病運行水井多

該站所帶27口水井管柱下井時間大部分在2011年以前，當時由于分注技術不成熟，分層工具可靠性差，導致問題較多。

三、應對措施

（一）一體化治理措施

1、篩選污水處理藥劑，針對性解決水質問題

未采取措施前，污水罐出口含油400mg/L以上運行，水力旋流器、雙親可逆纖維球過濾器處理負荷較大，水質難以達標。為降低污水罐出口含油量，海一管理區組織四個廠家的污水處理藥劑進行了室內評價試驗。經過對比，發現反相破乳劑具有較好的水質提升效果，經過現場試驗后開始投加，投加濃度100mg/L，反水質提升效果明顯。污水罐出口水質提升效果最大，含油量由400mg/L降低至150mg/L，水力旋流器出口水樣已無明顯“掛壁”現象，含油量由160mg/L降低至95mg/L。

2015年4月，出站水中SRB一度高達600個/L，為降低SRB含量，平臺改變了投加方式由連續投加改為沖擊式投加的方式，以3天為投加周期，一次加藥量為300kg。同時優選了不同廠家的藥劑進行交替添加，避免細菌抗藥性的增強，目前SRB一直保持在10個/L以下。

2、改進水力旋流器排污流程，提升污水處理效果

將水力旋流器的排污流程去向由閉式排放罐改至污水罐，增大水力旋流器處理量，提升水力旋流器出口水質。水力旋流器依靠離心原理進行除油，其除油能力與排量、壓力、油水密度差、乳化油粒徑有關。

經過試驗，在出水量不變情況下，提高水力旋流器的進水量和排污量可有效的提高水力旋流器的出水水質。但目前中心一號的排污系統排污能力僅為30m3/h，擔負著三相分離器排污、雙親可逆纖維球過濾器排污、污水罐和注水罐回收油排放、天然氣洗滌器排污等多項排污任務，不能滿足進一步提高水力旋器的排污量的需求。

經過對該污水處理系統分析，論證了將水力旋流器的高含油污水排至污水罐具有可行性，并組織平臺進行了施工。

3、改造雙親可逆纖維球過濾器，解決濾料漏失問題

由于中心一號雙親過濾器纖維球漏失數量多，導致罐體內纖維球間隙變大，注水含油變高；且該裝置導致纖維球分散變成團狀細絲堵塞在管線中，影響污水和注水系統正常運行。對雙親可逆纖維球過濾器實施了改造。1）雙螺旋槳改為單螺旋槳并上移，通過單螺旋槳攪動水來帶動纖維球轉動，降低纖維球破碎率；2）清理驅動桿污油，整改罐體內翹不平整板體；3）整改雙親底部的篩板，杜絕纖維球漏失。

4、提高出站水排量，為水井提供充足水量

中心一號平臺原2#注水泵為2003年投用，排量80m3/h，由于其運行時間較長，機泵振動大，故障頻繁，影響了注水正常運行，并且因其排量偏低，不能滿足所帶注水井水量需求同。2015年10月初，將2#注水泵由80 m3/h更換為120 m3/h的注水泵，提升了注水量增加了40m3/h，注水干壓由7.3MPa上升至8.6MPa。

（二）精細化管理措施

1、制定水質管理規定，強化污水處理管理力度。

為加強水質監控和污水處理系統管理，提升管理區注水水質，確保注水水質達標，實現注好水的管理要求，根據管理區實際運行情況制定了《海一采油管理區注水水質管理規定》，從日常的巡檢、水質檢測、污水處理系統維護做了詳細的要求，為出站水質的改善提供了制度保障。

2、優化污水處理系統運行模式，提升各節點處理效率。

根據中心一號污水處理系統運行特點，經過摸索分析，為改善水質，總結出4項管理經驗。

1）日常運行中污水罐和注水罐運行液位保持在4.5m以上，提高水質。兩罐收油頻次由5天一次改為3天一次，減少污水中油含量。

2）做好水力定期排污。每周對每臺水力旋流器進行1次排污，3個腔（進水腔、出水腔、出油腔）依次排放20分鐘，提升除油效果。

3）雙親反洗嚴格按照標準執行，禁止同時開啟攪拌泵和反洗泵，延長濾料使用壽命。

3、加大水井攻欠力度，提升注水入質量

2015年，海一加大了水井洗井力度，洗井頻次由1.7次/年提高至2次/年，截至2015年10月底共完成洗井115井次；通過在洗井過程中添加原油清洗劑消除污油影響，提升了洗井效果。對于水井欠注，井下結垢堵塞嚴重，洗井效果不明顯情況，深入分析，積極組織酸化解堵措施，實施反洗酸化、分層酸化等酸化方式，累計完成CB11NB-7等水井酸化6井次。通過上述工作，注入地層水質水量均得以改善。

四、實施后效果

（一）注水水質改善

經過治理和精細管理，中心一號出站水水質和井口水質得到大幅提升，井口水質達標率由65.6%提升至81.7%。

（二）注水量提升，欠注井減少

經過治理，中心一號注水站所帶注水井由27口上升至29口（6月轉注2口），井口配水量由4655m3/d上升至5440m3/d，欠注量由305m3/d降低至231m3/d，井口注水量供應得到改善。

（三）油井受效，增加產量

注水量提升后，對應油井生產穩定。2015年通過對注采矛盾突出、注水影響較大的CB12C、CB11M兩個井組共6口水井進行檢修治理，保障了主力層段注水，擴大了注水波及體積，提高了動用儲量，緩解了層間及平面矛盾，改善了水驅開發效果。由于一體化治理實施較晚，目前僅有6口對應油井受效，增日油能力15.1t，截止目前累計增油405.0t。