论文部分内容阅读
[摘 要]目前，回注地层是对气田水进行处理的主要方式，需要在实际处理工作开展中做好处理工艺的选择与应用。在本文中，将就油气田水回注处理工艺技术进行一定的研究。
[关键词]油气田水回注处理；工艺技术
中图分类号：TE922 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0341-01
1 引言
气田水处理是气矿工作开展中非常重要的一项内容，对于回注效果来说，其效果的好坏同有效储集空间以及回注层渗透性具有较为密切的联系，且同回注水质情况具有关联，如水中悬浮物、回注井地层岩石以及地层水的组分等。在本文中，将以碳酸盐枯竭气藏为例，对回注水水质的处理方式进行研究。
2 回注井选择
在对气田水进行处理时，所具有的方式有达标排放、综合利用、回注地层、膜法以及闪蒸法等等。目前，回注地层是国内外应用较多的一种处理方式。根据实际经验，回注效果的高低同有效储集空间以及渗透性的大小具有较为密切的联系，且同水质情况具有密切的联系，如水中悬浮物、回注井地层岩石、氧化物以及地层水组分等等。对于气田水回注井来说，对其选择时需要其能够对以下条件进行满足：第一，具有较大的储水空间；第二，同出水井所具有的距离较近，地面投资小；第三，孔洞发育以及地层裂缝具有较好的渗透性；第四，井自身结构较好，在注水时不会窜至地面。一般情况下，可以对以下几类井进行重点选择：第一，选择具有漏层的区域进行钻井；第二，对于具有漏层的报废井进行试修，对其漏层进行积极的恢复；第三，采气枯竭井，该类井具有着工程投资工作量小以及注水性能好等优点。
3 枯竭气藏回注井水质探讨
3.1 气田水组分
对于不同产水层以及气田来说，其在所产地层水的组分方面具有着较大的区别，以我国南部某地区气藏为例，其中气田水的组分主要是钠离子、镁离子、碳酸根离子以及钾离子等，且具有少量的硼离子以及电离子，而其他重金属离子如钡以及汞等含量则较少。对于采集的地层水而言，其除了具有上述组分之外，也具有部分固体物质，如地层中存在的岩屑以及渗入到其中的钻井液等，此外，也具有对设备以及管道因腐蚀而产生的腐蚀余物。对于这部分杂质来说，其在注入到井之前都需要做好处理，在做好彻底去除之后保证回注井不会因发生堵塞情况而对回注性能进行降低。
3.2 水质探讨
在对水质标准进行制定之前，大量的调研工作必不可少，对此，就需要在对水质以及注层情况进行理清的基础上做好分别对待，并按照以下原则开展相关工作：即在保证回注井能够保持长期稳定回注的基础上，保证气田水在经过较为简便方式进行处理之后就能够对相应的回注标准进行满足，以此实现生产成本的节约。而对于以裂缝为主、以空隙为主的底层来说，其回注地层水在地下的储集以及运移也存在着不同的机理，并因此使其在处理工艺以及水质方面具有一定的差异。
第一，以空隙为主的回注井，其地层空隙不仅是储集空间，同时也是渗滤通道，如果井底附近的孔隙发生被堵的情況，回注水则不能向更远的地层方面流动。这是因为对于孔隙来说，其自身所具有的直径较小，并因此要求在对回注水固体为例进行处理时，能够具有更为精细的特点。根据相关污水处理规范，对于这部分颗粒，一般要求其直径能够控制在5μm以内，可以说要求非常高。对于回注水来说，需要在完成精细处理之后才能够获得效果，而如果要对该种过滤等级进行增加，则在能耗以及设备方面也具有着更高的要求，且将产生更高的水处理成本。
第二，对于以溶洞以及裂缝为主的回注层，溶洞以及裂缝不仅仅是渗透通道，同时也是储集空间，对于该种类型的井来说，其微空隙、微裂缝以及孔隙所占据的空间比例较小，一般在10%以内。对于这部分空间来说，处于其低渗透带的气很难被采出，也很难通过渗滤流方式的应用回注水。对于该种情况来说，对于碳酸盐裂缝地层为回注层的情况，回注地层水水质同孔隙类地层相比则具有着较低的情况。而根据多年实践后发现，在回注水标准中制定中，需要做好机械杂质含量的控制，即悬浮固体物含量在100mg/L以内，颗粒直径在10μm以内，pH值在6至9之间，石油含量在15mg/L以内。而如果回注水中并不含油，在对水进行处理时则可以不对油进行处理。
4 气田水处理工艺
4.1 工艺选择依据及主要因素
在实际对处理工艺进行选择时，需要对以下方面的因素做好联系以及控制：第一，气田水的类型；第二，回注目标井储集类型；第三，回注水的水质标准。因素方面，需要重点考虑的则有：第一，处理后水与地下水的配伍性；第二，回注水的特定指标；第三，尽量降低运行成本的经济合理性；第四，滤料再生能力；第五，各单元工艺的选型和设备选型对运转可靠性的影响等。
4.2 回注工艺流程
在实际回注工作开展中，其主要流程为：第一，沉淀池。该环节的功能是对池中的水质水量进行调节，起到隔油沉砂的效果。通过对原有沉淀池的改造，在对堰板以及斜管进行增加的同时对隔油、起沉淀的作用进行实现。时间方面，一般情况下，沉淀时间需要控制为10h，设备则有斜管、隔板、粗格栅、提升泵以及堰板等；第二，斜管沉淀。在该环节中，其功能是继续实现隔油沉砂，以此对悬浮物起到聚结以及沉淀的作用。流程指标方面，要将其含油量控制在5mg/L以内，出口位置的悬浮物控制在60至100mg/L以内，设备方面，主要为WSC-30分离器；第三，粗过滤。在该环节中，其功能就是对粗过滤进行实现，在对油以及悬浮物进行预处理之后将反洗水回到沉淀池当中。流程指标方面，一般情况下，需要将设计压力控制在0.6Mpa，出口悬浮物控制在10mg/L以内，而含油量在10mg/L以内。设备方面，主要由过滤器、过滤泵以及反洗泵等。第四，污泥干化池。在该环节中，其功能为将沉淀罐以及沉淀池中的污泥进行收集，并统一将其放置在干化池中进行干化，设备方面，主要有运泥推车以及真空泵；第五，储水罐。该设备的功能是进行蓄水，并将蓄水作为过滤器的反洗用水进行应用；第六，综合设备间。其分为泵房、值班控制室以及工具室，分别用于对离心泵、注水泵的安装，零配件以及工具的存放以及值班控制等。
5 结束语
在气田水处理工作开展中，回注层的地质特征以及回注水的水质情况是需要重点考虑的问题，在实际工作开展中，需要根据实际做好处理工艺的选择，获得更好的社会以及经济效益。
参考文献
[1] 刘晓莉，吴庆伦，陈中兵，况野.高含硫气田废水回注黄龙3井数据传输方案[J].石油与天然气化工.2013（02）：196-200.
[2] 李建山，林安邦，刘宇程，钟水清.大牛地气田污水回注井回注压力过高原因及对策研究[J].钻采工艺.2012（03）：78-81.
[3] 李厚铭，李学军，张福铭，陈小华，王雪山.国外油田钻井废弃物回注处理技术进展[J].科学技术与工程.2012（28）：7318-7325.
[4] 岳建伟，帅永乾，王倩，王自力，王旭，王雨生，李祖友.川西气田地层水回注选井选层研究[J].油气田环境保护.2012（04）：30-33.
[关键词]油气田水回注处理；工艺技术
中图分类号：TE922 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0341-01
1 引言
气田水处理是气矿工作开展中非常重要的一项内容，对于回注效果来说，其效果的好坏同有效储集空间以及回注层渗透性具有较为密切的联系，且同回注水质情况具有关联，如水中悬浮物、回注井地层岩石以及地层水的组分等。在本文中，将以碳酸盐枯竭气藏为例，对回注水水质的处理方式进行研究。
2 回注井选择
在对气田水进行处理时，所具有的方式有达标排放、综合利用、回注地层、膜法以及闪蒸法等等。目前，回注地层是国内外应用较多的一种处理方式。根据实际经验，回注效果的高低同有效储集空间以及渗透性的大小具有较为密切的联系，且同水质情况具有密切的联系，如水中悬浮物、回注井地层岩石、氧化物以及地层水组分等等。对于气田水回注井来说，对其选择时需要其能够对以下条件进行满足：第一，具有较大的储水空间；第二，同出水井所具有的距离较近，地面投资小；第三，孔洞发育以及地层裂缝具有较好的渗透性；第四，井自身结构较好，在注水时不会窜至地面。一般情况下，可以对以下几类井进行重点选择：第一，选择具有漏层的区域进行钻井；第二，对于具有漏层的报废井进行试修，对其漏层进行积极的恢复；第三，采气枯竭井，该类井具有着工程投资工作量小以及注水性能好等优点。
3 枯竭气藏回注井水质探讨
3.1 气田水组分
对于不同产水层以及气田来说，其在所产地层水的组分方面具有着较大的区别，以我国南部某地区气藏为例，其中气田水的组分主要是钠离子、镁离子、碳酸根离子以及钾离子等，且具有少量的硼离子以及电离子，而其他重金属离子如钡以及汞等含量则较少。对于采集的地层水而言，其除了具有上述组分之外，也具有部分固体物质，如地层中存在的岩屑以及渗入到其中的钻井液等，此外，也具有对设备以及管道因腐蚀而产生的腐蚀余物。对于这部分杂质来说，其在注入到井之前都需要做好处理，在做好彻底去除之后保证回注井不会因发生堵塞情况而对回注性能进行降低。
3.2 水质探讨
在对水质标准进行制定之前，大量的调研工作必不可少，对此，就需要在对水质以及注层情况进行理清的基础上做好分别对待，并按照以下原则开展相关工作：即在保证回注井能够保持长期稳定回注的基础上，保证气田水在经过较为简便方式进行处理之后就能够对相应的回注标准进行满足，以此实现生产成本的节约。而对于以裂缝为主、以空隙为主的底层来说，其回注地层水在地下的储集以及运移也存在着不同的机理，并因此使其在处理工艺以及水质方面具有一定的差异。
第一，以空隙为主的回注井，其地层空隙不仅是储集空间，同时也是渗滤通道，如果井底附近的孔隙发生被堵的情況，回注水则不能向更远的地层方面流动。这是因为对于孔隙来说，其自身所具有的直径较小，并因此要求在对回注水固体为例进行处理时，能够具有更为精细的特点。根据相关污水处理规范，对于这部分颗粒，一般要求其直径能够控制在5μm以内，可以说要求非常高。对于回注水来说，需要在完成精细处理之后才能够获得效果，而如果要对该种过滤等级进行增加，则在能耗以及设备方面也具有着更高的要求，且将产生更高的水处理成本。
第二，对于以溶洞以及裂缝为主的回注层，溶洞以及裂缝不仅仅是渗透通道，同时也是储集空间，对于该种类型的井来说，其微空隙、微裂缝以及孔隙所占据的空间比例较小，一般在10%以内。对于这部分空间来说，处于其低渗透带的气很难被采出，也很难通过渗滤流方式的应用回注水。对于该种情况来说，对于碳酸盐裂缝地层为回注层的情况，回注地层水水质同孔隙类地层相比则具有着较低的情况。而根据多年实践后发现，在回注水标准中制定中，需要做好机械杂质含量的控制，即悬浮固体物含量在100mg/L以内，颗粒直径在10μm以内，pH值在6至9之间，石油含量在15mg/L以内。而如果回注水中并不含油，在对水进行处理时则可以不对油进行处理。
4 气田水处理工艺
4.1 工艺选择依据及主要因素
在实际对处理工艺进行选择时，需要对以下方面的因素做好联系以及控制：第一，气田水的类型；第二，回注目标井储集类型；第三，回注水的水质标准。因素方面，需要重点考虑的则有：第一，处理后水与地下水的配伍性；第二，回注水的特定指标；第三，尽量降低运行成本的经济合理性；第四，滤料再生能力；第五，各单元工艺的选型和设备选型对运转可靠性的影响等。
4.2 回注工艺流程
在实际回注工作开展中，其主要流程为：第一，沉淀池。该环节的功能是对池中的水质水量进行调节，起到隔油沉砂的效果。通过对原有沉淀池的改造，在对堰板以及斜管进行增加的同时对隔油、起沉淀的作用进行实现。时间方面，一般情况下，沉淀时间需要控制为10h，设备则有斜管、隔板、粗格栅、提升泵以及堰板等；第二，斜管沉淀。在该环节中，其功能是继续实现隔油沉砂，以此对悬浮物起到聚结以及沉淀的作用。流程指标方面，要将其含油量控制在5mg/L以内，出口位置的悬浮物控制在60至100mg/L以内，设备方面，主要为WSC-30分离器；第三，粗过滤。在该环节中，其功能就是对粗过滤进行实现，在对油以及悬浮物进行预处理之后将反洗水回到沉淀池当中。流程指标方面，一般情况下，需要将设计压力控制在0.6Mpa，出口悬浮物控制在10mg/L以内，而含油量在10mg/L以内。设备方面，主要由过滤器、过滤泵以及反洗泵等。第四，污泥干化池。在该环节中，其功能为将沉淀罐以及沉淀池中的污泥进行收集，并统一将其放置在干化池中进行干化，设备方面，主要有运泥推车以及真空泵；第五，储水罐。该设备的功能是进行蓄水，并将蓄水作为过滤器的反洗用水进行应用；第六，综合设备间。其分为泵房、值班控制室以及工具室，分别用于对离心泵、注水泵的安装，零配件以及工具的存放以及值班控制等。
5 结束语
在气田水处理工作开展中，回注层的地质特征以及回注水的水质情况是需要重点考虑的问题，在实际工作开展中，需要根据实际做好处理工艺的选择，获得更好的社会以及经济效益。
参考文献
[1] 刘晓莉，吴庆伦，陈中兵，况野.高含硫气田废水回注黄龙3井数据传输方案[J].石油与天然气化工.2013（02）：196-200.
[2] 李建山，林安邦，刘宇程，钟水清.大牛地气田污水回注井回注压力过高原因及对策研究[J].钻采工艺.2012（03）：78-81.
[3] 李厚铭，李学军，张福铭，陈小华，王雪山.国外油田钻井废弃物回注处理技术进展[J].科学技术与工程.2012（28）：7318-7325.
[4] 岳建伟，帅永乾，王倩，王自力，王旭，王雨生，李祖友.川西气田地层水回注选井选层研究[J].油气田环境保护.2012（04）：30-33.