一體化治理，精細(xì)化運(yùn)行，提升注水開發(fā)效果

馬慶春

摘 要：隨著海上油田開發(fā)中心一號(hào)注水站水質(zhì)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(fā)效果，本文采用一體治理的思路，從注水源頭抓起，逐級(jí)控制問題，系統(tǒng)化進(jìn)行改進(jìn)，將問題解決在各個(gè)環(huán)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)注足水、注好水的目標(biāo)，進(jìn)而改善注水開發(fā)效果。

關(guān)鍵詞：海上油田、注水開發(fā)、一體化治理

一、中心一號(hào)注水系統(tǒng)現(xiàn)狀

中心一號(hào)注水站建于2003年06月，主要擔(dān)負(fù)著埕島油田6個(gè)平臺(tái)27口水井的注水任務(wù)。該站現(xiàn)有120m3/h注水泵兩臺(tái)，日注能力5760m3/d；200m3注水罐一座。回注污水分別來自中心一號(hào)污水站處理污水和陸地回調(diào)水。中心一號(hào)處理污水1920m3/d，回調(diào)污水3840m3/d。中心一號(hào)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(shè)計(jì)能力0.31×104m3/d，2015年平均污水處理量0.19×104m3/d；設(shè)計(jì)污水水質(zhì)指標(biāo)含油≤20mg/L、懸浮物≤10mg/L。

二、注水系統(tǒng)存在問題

隨著海上注水系統(tǒng)的運(yùn)行和CB11區(qū)、CB12區(qū)、CB22區(qū)等老區(qū)塊的開發(fā)的進(jìn)行，注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)、水井欠注等問題日益突出。主要存在以下問題：

（一）注水水質(zhì)合格率低

中心一號(hào)處理的污水的四個(gè)考核指標(biāo)中平均腐蝕率和三菌達(dá)標(biāo)，含油、懸浮物未達(dá)標(biāo)。正常運(yùn)行時(shí)出站水水質(zhì)合格率僅為78.3%。

中心一號(hào)污水處理系統(tǒng)不達(dá)標(biāo)主要是受三相分離器設(shè)計(jì)負(fù)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(zhì)合格率不達(dá)標(biāo)。

（二）注水井欠注問題突出

2015年3月，中心一號(hào)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(hào)出站水量不足。因受中心一號(hào)污水處理能力和回調(diào)水量的限制，中心一號(hào)正常運(yùn)行時(shí)的出站水量4600m3/d，所帶區(qū)塊的配注量5440m3/d，供應(yīng)水量與需要量相差840m3/d。

（三）分注工藝存在問題，帶病運(yùn)行水井多

該站所帶27口水井管柱下井時(shí)間大部分在2011年以前，當(dāng)時(shí)由于分注技術(shù)不成熟，分層工具可靠性差，導(dǎo)致問題較多。

三、應(yīng)對(duì)措施

（一）一體化治理措施

1、篩選污水處理藥劑，針對(duì)性解決水質(zhì)問題

未采取措施前，污水罐出口含油400mg/L以上運(yùn)行，水力旋流器、雙親可逆纖維球過濾器處理負(fù)荷較大，水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)。為降低污水罐出口含油量，海一管理區(qū)組織四個(gè)廠家的污水處理藥劑進(jìn)行了室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)。經(jīng)過對(duì)比，發(fā)現(xiàn)反相破乳劑具有較好的水質(zhì)提升效果，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后開始投加，投加濃度100mg/L，反水質(zhì)提升效果明顯。污水罐出口水質(zhì)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(xiàn)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(dá)600個(gè)/L，為降低SRB含量，平臺(tái)改變了投加方式由連續(xù)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(shí)優(yōu)選了不同廠家的藥劑進(jìn)行交替添加，避免細(xì)菌抗藥性的增強(qiáng)，目前SRB一直保持在10個(gè)/L以下。

2、改進(jìn)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(zhì)。水力旋流器依靠離心原理進(jìn)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(guān)。

經(jīng)過試驗(yàn)，在出水量不變情況下，提高水力旋流器的進(jìn)水量和排污量可有效的提高水力旋流器的出水水質(zhì)。但目前中心一號(hào)的排污系統(tǒng)排污能力僅為30m3/h，擔(dān)負(fù)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(xiàng)排污任務(wù)，不能滿足進(jìn)一步提高水力旋器的排污量的需求。

經(jīng)過對(duì)該污水處理系統(tǒng)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(tái)進(jìn)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(hào)雙親過濾器纖維球漏失數(shù)量多，導(dǎo)致罐體內(nèi)纖維球間隙變大，注水含油變高；且該裝置導(dǎo)致纖維球分散變成團(tuán)狀細(xì)絲堵塞在管線中，影響污水和注水系統(tǒng)正常運(yùn)行。對(duì)雙親可逆纖維球過濾器實(shí)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(dòng)水來帶動(dòng)纖維球轉(zhuǎn)動(dòng)，降低纖維球破碎率；2）清理驅(qū)動(dòng)桿污油，整改罐體內(nèi)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(hào)平臺(tái)原2#注水泵為2003年投用，排量80m3/h，由于其運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，機(jī)泵振動(dòng)大，故障頻繁，影響了注水正常運(yùn)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(xì)化管理措施

1、制定水質(zhì)管理規(guī)定，強(qiáng)化污水處理管理力度。

為加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)控和污水處理系統(tǒng)管理，提升管理區(qū)注水水質(zhì)，確保注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)注好水的管理要求，根據(jù)管理區(qū)實(shí)際運(yùn)行情況制定了《海一采油管理區(qū)注水水質(zhì)管理規(guī)定》，從日常的巡檢、水質(zhì)檢測(cè)、污水處理系統(tǒng)維護(hù)做了詳細(xì)的要求，為出站水質(zhì)的改善提供了制度保障。

2、優(yōu)化污水處理系統(tǒng)運(yùn)行模式，提升各節(jié)點(diǎn)處理效率。

根據(jù)中心一號(hào)污水處理系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，經(jīng)過摸索分析，為改善水質(zhì)，總結(jié)出4項(xiàng)管理經(jīng)驗(yàn)。

1）日常運(yùn)行中污水罐和注水罐運(yùn)行液位保持在4.5m以上，提高水質(zhì)。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(duì)每臺(tái)水力旋流器進(jìn)行1次排污，3個(gè)腔（進(jìn)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(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，禁止同時(shí)開啟攪拌泵和反洗泵，延長(zhǎng)濾料使用壽命。

3、加大水井攻欠力度，提升注水入質(zhì)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(duì)于水井欠注，井下結(jié)垢堵塞嚴(yán)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(shí)施反洗酸化、分層酸化等酸化方式，累計(jì)完成CB11NB-7等水井酸化6井次。通過上述工作，注入地層水質(zhì)水量均得以改善。

四、實(shí)施后效果

（一）注水水質(zhì)改善

經(jīng)過治理和精細(xì)管理，中心一號(hào)出站水水質(zhì)和井口水質(zhì)得到大幅提升，井口水質(zhì)達(dá)標(biāo)率由65.6%提升至81.7%。

（二）注水量提升，欠注井減少

經(jīng)過治理，中心一號(hào)注水站所帶注水井由27口上升至29口（6月轉(zhuǎn)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(yīng)得到改善。

（三）油井受效，增加產(chǎn)量

注水量提升后，對(duì)應(yīng)油井生產(chǎn)穩(wěn)定。2015年通過對(duì)注采矛盾突出、注水影響較大的CB12C、CB11M兩個(gè)井組共6口水井進(jìn)行檢修治理，保障了主力層段注水，擴(kuò)大了注水波及體積，提高了動(dòng)用儲(chǔ)量，緩解了層間及平面矛盾，改善了水驅(qū)開發(fā)效果。由于一體化治理實(shí)施較晚，目前僅有6口對(duì)應(yīng)油井受效，增日油能力15.1t，截止目前累計(jì)增油405.0t。