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摘要：随着油田的注水开采，目前油田含水率上升，产出水一部分为油层水，一部分为注入水，该油田长6层油田污水为CaCI2型的碱性水，PH值、盐含量、矿化度、含油量较高。大量的含油污水外排既造成了环境污染，又浪费了宝贵的水资源，因此油田污水成为油田注水的主要水源。
关键词：油田 注入水 水质
志丹地区油田1990年投入试采，从前期注水试验到目前区域性注水已经十余年，现在油田含水率已经较高，产出水除了油层水还有注入水；鉴于目前洛河砂岩水量减少，油田采出水增加的现状，在此对洛河砂岩水和油田产出水进行进一步分析，为今后油田注水提供合格水源保障。
一、区域概况
该地区属陕北黄土高原地貌，地表侵蚀切割严重，沟壑纵横，梁峁遍布，地面海拔一般1100～1740m。河谷底部广泛裸露巨厚的棕红色疏松“洛河砂岩”，地表水和地下水资源丰富。本区为大陆性干旱气候，植被不发育，年平均降水量300～600mm，年平均气温10oC左右，最低气温-25oC，无霜期5月至10月。石油是该区最重要的矿产资源。
二、储层对注入水的要求
该油田长6层平均孔隙度12.6%，渗透率2.32×10-3μm2，平均喉道半径0.53μm，最大平均喉道半径0.625μm，储层具有低孔、低渗、低孔喉半径的特征，水质的优劣直接关系到注水的成效，因此对注入水水质的要求较为严格。注入水水质必须满足以下条件：
1.水质稳定，与地层的配伍性好，注入水与地层配伍后不产生沉淀；
2.注入水不含有大量悬浮物，以防止堵塞储层渗流喉道；
3.注入水不引起储层粘土膨胀，不引起储层微粒运移。
三、注入水水质分析
考虑到油田的地质特征和开发实际，借鉴临近长庆已开发的安塞和靖安油田经验，选择油田的注入水分为两种：洛河砂岩层水和油田产出水。
1.洛河砂岩层水
区域内浅层储水层为洛河砂岩层，同时洛河砂岩层水质可以基本满足注水要求，洛河砂岩层水中溶解氧和CO2含量较高，因此将洛河砂岩层水作为注入水应采取密闭取水、水处理、密闭注水的程序。同时配伍性实验表明，洛河砂岩层水与地层水混和有微量沉淀产生，地层有明显的结垢趋势，因此将洛河水作为注入水考虑应从注水的开始进行地层的防垢，投注时应采用胶膜气囊隔氧、投加防垢剂、杀菌剂、精细过滤等处理措施以提高注入能力，保持水井吸水能力的稳定性，满足低渗透油田注入水质要求。
2.油田污水
油田污水中含有以下有害物质：
2.1分散油
油珠在污水中的直径较大，为10～00μm，易于从污水中分离出来，浮于水面而被除去，这种状态的油占污水含油量的60～80%。
2.2乳化油
其在污水中分散的粒径很小，直径为0.1～10μm，与水形成乳液状，属于O/W“水包油”型乳状液。这部分油不易除去，必须反相破乳之后才能将其除去，其含量占污水含油量的10～15%。
2.3溶解油
油珠直径小于0.1μm。由于油在水中的溶解度很小，为5～15mg/L，这部分油时不能除去的。其占污水含油量的0.2～0.5%。
2.4污水中含有的常见阳离子有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等，阴离子有CO32-、CI-、SO42-等。这些离子在水中的溶解度是有限的，但一旦污水所处的物理条件（温度、压力等）发生变化或水的化学成分发生变化，均有可能引起结垢。
2.5污水中还可能含有溶解的O2、CO2、H2S等有害气体，其中氧是很强的氧化剂，它易将二价铁离子氧化成为三价铁离子，从而形成沉淀。CO2能与铁反应生成Fe2（CO3）3沉淀，H2S与铁反应则生成腐蚀产物——黑色的硫化亚铁。
2.6水中常见的细菌有硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌。这些细菌能引起对污水处理、回注设备及管汇的腐蚀和堵塞。
四、油田污水处理方法及污水回注指标控制标准
1.污水回注对储层造成伤害的机理
油田污水回注过程应充分考虑其对储层的损害，在注水过程中采取预防为主。油田污水中的悬浮物和油是污水回注中导致注水井和油层堵塞的两个重要因素。污水回注对储层造成伤害的机理分为四类：
1.1回注污水与储层流体不配伍而形成无机垢堵塞地层；
1.2回注污水与储层岩石不配伍而引起粘土矿物（分散）运移损害地层；
1.3回注污水中的悬浮物（包括系统腐蚀产物、细菌、乳化油滴等）堵塞地层；
1.4回注污水导致速敏性地层内部威力运移堵塞地层。
2.油田污水处理方法
油田污水处理方法有物理和化学方法，生产过程中常常将两种方法结合应用。目前主要的方法有沉降法、混凝法、气浮法、过滤法、生物处理法和旋流器法。沉降法是靠原油颗粒和悬浮杂质与污水的比重差实现油水的分离，主要用于除去浮油及部分颗粒直径较大的分散油及杂质；混凝法是在污水中加入混凝剂，把小油粒聚结成大油粒，加快油水分离速度，可除去颗粒较小的分散油；气浮法是向污水中加入气体，使污水中的乳化油或细小的固体颗粒附在气泡上，随气泡上浮到水面，实现油水分离；过滤法是用石英砂、无烟煤、滤芯或其他滤料过滤污水，除去水中小颗粒油粒及悬浮物；生物处理法是靠微生物来氧化分解有机物，达到降解有机物及油类的目的；旋流器法是靠高速旋转重力分异脱出水中的油。
3.污水回注指标控制标准
考虑到长庆安塞、靖安油田储层条件与志丹地区油田类似，注水方式接近，采用长庆油田的污水回注指标控制标准。
五、结论
随着油田的注水开采，目前油田含水率上升，产出水一部分为油层水，一部分为注入水，该油田长6层油田污水为CaCI2型的碱性水，PH值、盐含量、矿化度、含油量较高。大量的含油污水外排既造成了环境污染，又浪费了宝贵的水资源，因此油田污水成为油田注水的主要水源。含油污水经处理后回注，成为减少环境污染，保障油田可持续开发，提高油田经济效益的一个重要途径。
关键词：油田 注入水 水质
志丹地区油田1990年投入试采，从前期注水试验到目前区域性注水已经十余年，现在油田含水率已经较高，产出水除了油层水还有注入水；鉴于目前洛河砂岩水量减少，油田采出水增加的现状，在此对洛河砂岩水和油田产出水进行进一步分析，为今后油田注水提供合格水源保障。
一、区域概况
该地区属陕北黄土高原地貌，地表侵蚀切割严重，沟壑纵横，梁峁遍布，地面海拔一般1100～1740m。河谷底部广泛裸露巨厚的棕红色疏松“洛河砂岩”，地表水和地下水资源丰富。本区为大陆性干旱气候，植被不发育，年平均降水量300～600mm，年平均气温10oC左右，最低气温-25oC，无霜期5月至10月。石油是该区最重要的矿产资源。
二、储层对注入水的要求
该油田长6层平均孔隙度12.6%，渗透率2.32×10-3μm2，平均喉道半径0.53μm，最大平均喉道半径0.625μm，储层具有低孔、低渗、低孔喉半径的特征，水质的优劣直接关系到注水的成效，因此对注入水水质的要求较为严格。注入水水质必须满足以下条件：
1.水质稳定，与地层的配伍性好，注入水与地层配伍后不产生沉淀；
2.注入水不含有大量悬浮物，以防止堵塞储层渗流喉道；
3.注入水不引起储层粘土膨胀，不引起储层微粒运移。
三、注入水水质分析
考虑到油田的地质特征和开发实际，借鉴临近长庆已开发的安塞和靖安油田经验，选择油田的注入水分为两种：洛河砂岩层水和油田产出水。
1.洛河砂岩层水
区域内浅层储水层为洛河砂岩层，同时洛河砂岩层水质可以基本满足注水要求，洛河砂岩层水中溶解氧和CO2含量较高，因此将洛河砂岩层水作为注入水应采取密闭取水、水处理、密闭注水的程序。同时配伍性实验表明，洛河砂岩层水与地层水混和有微量沉淀产生，地层有明显的结垢趋势，因此将洛河水作为注入水考虑应从注水的开始进行地层的防垢，投注时应采用胶膜气囊隔氧、投加防垢剂、杀菌剂、精细过滤等处理措施以提高注入能力，保持水井吸水能力的稳定性，满足低渗透油田注入水质要求。
2.油田污水
油田污水中含有以下有害物质：
2.1分散油
油珠在污水中的直径较大，为10～00μm，易于从污水中分离出来，浮于水面而被除去，这种状态的油占污水含油量的60～80%。
2.2乳化油
其在污水中分散的粒径很小，直径为0.1～10μm，与水形成乳液状，属于O/W“水包油”型乳状液。这部分油不易除去，必须反相破乳之后才能将其除去，其含量占污水含油量的10～15%。
2.3溶解油
油珠直径小于0.1μm。由于油在水中的溶解度很小，为5～15mg/L，这部分油时不能除去的。其占污水含油量的0.2～0.5%。
2.4污水中含有的常见阳离子有Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+等，阴离子有CO32-、CI-、SO42-等。这些离子在水中的溶解度是有限的，但一旦污水所处的物理条件（温度、压力等）发生变化或水的化学成分发生变化，均有可能引起结垢。
2.5污水中还可能含有溶解的O2、CO2、H2S等有害气体，其中氧是很强的氧化剂，它易将二价铁离子氧化成为三价铁离子，从而形成沉淀。CO2能与铁反应生成Fe2（CO3）3沉淀，H2S与铁反应则生成腐蚀产物——黑色的硫化亚铁。
2.6水中常见的细菌有硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌。这些细菌能引起对污水处理、回注设备及管汇的腐蚀和堵塞。
四、油田污水处理方法及污水回注指标控制标准
1.污水回注对储层造成伤害的机理
油田污水回注过程应充分考虑其对储层的损害，在注水过程中采取预防为主。油田污水中的悬浮物和油是污水回注中导致注水井和油层堵塞的两个重要因素。污水回注对储层造成伤害的机理分为四类：
1.1回注污水与储层流体不配伍而形成无机垢堵塞地层；
1.2回注污水与储层岩石不配伍而引起粘土矿物（分散）运移损害地层；
1.3回注污水中的悬浮物（包括系统腐蚀产物、细菌、乳化油滴等）堵塞地层；
1.4回注污水导致速敏性地层内部威力运移堵塞地层。
2.油田污水处理方法
油田污水处理方法有物理和化学方法，生产过程中常常将两种方法结合应用。目前主要的方法有沉降法、混凝法、气浮法、过滤法、生物处理法和旋流器法。沉降法是靠原油颗粒和悬浮杂质与污水的比重差实现油水的分离，主要用于除去浮油及部分颗粒直径较大的分散油及杂质；混凝法是在污水中加入混凝剂，把小油粒聚结成大油粒，加快油水分离速度，可除去颗粒较小的分散油；气浮法是向污水中加入气体，使污水中的乳化油或细小的固体颗粒附在气泡上，随气泡上浮到水面，实现油水分离；过滤法是用石英砂、无烟煤、滤芯或其他滤料过滤污水，除去水中小颗粒油粒及悬浮物；生物处理法是靠微生物来氧化分解有机物，达到降解有机物及油类的目的；旋流器法是靠高速旋转重力分异脱出水中的油。
3.污水回注指标控制标准
考虑到长庆安塞、靖安油田储层条件与志丹地区油田类似，注水方式接近，采用长庆油田的污水回注指标控制标准。
五、结论
随着油田的注水开采，目前油田含水率上升，产出水一部分为油层水，一部分为注入水，该油田长6层油田污水为CaCI2型的碱性水，PH值、盐含量、矿化度、含油量较高。大量的含油污水外排既造成了环境污染，又浪费了宝贵的水资源，因此油田污水成为油田注水的主要水源。含油污水经处理后回注，成为减少环境污染，保障油田可持续开发，提高油田经济效益的一个重要途径。