广华作业区注水水质现状分析及对策

吴小英,魏冬梅,严艳玲袁龑，黄丹

(中石化江汉油田分公司江汉采油厂，湖北 潜江 433121)

广华作业区注水水质现状分析及对策

吴小英,魏冬梅,严艳玲
袁龑，黄丹

(中石化江汉油田分公司江汉采油厂，湖北 潜江 433121)

[摘要]油田注水开发过程中，注入水水质不达标，将极大缩短地面设备、井下管柱服役期限，给油田的生产造成巨大损失，甚至引起地层欠注，影响开发效果。综合广华作业区近年来注水水质状况，通过对水质达标率的变化进行分析，找到了水质差的原因，并提出相应的措施，引进新工艺新技术，完善工艺流程，达到改善注水水质的目的。

[关键词]水质达标率；注水站；注入水；广华作业区

广华作业区现有注水站11座，其中清水站2座，污水处理站6座，污水回灌站3座，日处理污水5000m3左右，担负着广华、广北、钟市、浩口、浩西、高场、丫角、习家口、严河等9个油田的注水管理工作(见表1)。

表1　广华作业区注水站基本情况表

1广华作业区水质现状

1.1近年来注水水质变化状况

图1　2012～2014年水质综合达标率曲线图

广华作业区注水站点多、水源复杂、分布零散，给水处理和水质管理带来了很大困难。从图1可看出广华作业区注水水质达标率不稳定，波动较大，目前水质综合达标率为70.0%左右。

1.2注水水质指标达标情况

广华作业区注水水质控制性指标(悬浮物含量、粒径中值、含油量、硫酸盐还原菌(SRB)、腐生菌(FB)、铁菌(TGB)、平均腐蚀率、平均结垢率、总矿化度)和辅助性指标(pH值、溶解氧、硫化物、总铁含量)综合达标率曲线见图2，可以看出2012～2014年辅助性指标的达标率大大高于控制性指标的达标率，平均高出约20%，这说明在水处理过程中应重点关注水质的控制性指标对地层产生的堵塞和对管线设备产生的腐蚀。

2水质达标率影响因素

图2　2012～2014年注水水质指标综合达标率曲线

2.1污水系统水源的影响

污水系统来水主要有地层产出水、油井作业产出液、注水井洗井水、站内过滤罐反冲洗水、站内排污水、回油扫线水。当来水水量在瞬时过大时会产生很大冲击力，机械杂质瞬间升高，对系统水质产生不利影响。如浩口站输油始末扫线排量达到25～30m3/h，对于300m3的沉降罐就会产生溢流现象，大大影响出站水质。

2.2处理工艺的影响

目前主要采用的处理工艺流程是调储罐→除油罐→缓冲罐→沉降罐→过滤罐→注水罐。一般情况下应根据水质标准的要求和来水水质的特点进行设计选择。但污水处理工艺选择及配套是否合理是关系到水质能否稳定达标的关键因素之一，如果稍有差异就很可能对水质稳定达标造成较大的影响。如广华站新建1000m3调储罐后，机械杂质明显下降，水质达标率上升6%。

加药系统根据水处理药剂筛选试验、处理工艺、系统水量、水质变化等特点设置加药方式、药型、加药量、投加点。如钟市管网结垢严重，一是严河与钟市的产出水水型不配伍，严河的水型为CaCl2，钟市的水型为Na2SO4，产生大量CaSO4沉淀；二是加药点选择不合理，由于缓冲罐进出口管线在同一方向同一高度上，NaOH直接加入缓冲罐，未充分混合，部分区域的液体pH值偏高，导致Fe(OH)3、CaCO3沉淀结垢。因此实施整改措施，在严河来水进钟市油站的管线上投加防垢剂，将NaOH投加位置由缓冲罐改进至除油罐，整改后管网结垢现象明显缓解。

2.3水质二次污染的影响

注水水质在输水过程中二次污染主要是因为注水管网长，注水站处理完的水在输送过程中，有些控制性指标(悬浮物含量、细菌)发生了明显变化，出现了水质恶化的趋势。如钟市油田共计16条干线、支干线及单井管线，压降较大，加之钟市站改造期间注入了大量不合格水，管线结垢较严重。其中东注水干线全长4.46km，2014年5月8日钟112站更换东注水干线，发现管线内结垢严重，平均垢厚10～15mm。

3水质差的原因分析及对策

3.1水源复杂

广华站、钟市站和浩口站的日处理水量均在1000m3以上，来水水源都很复杂。广华站负责广华、广北油田的污水处理工作，该站污水来源复杂，水型多样，来水方向多达10处，杂质多，水量波动大，对水处理系统造成的冲击大，影响后续水处理设备平稳运行。

钟市油田和严河油田的油井采出液水型不一致(表2)，两种水在混合后极易生成Ca2SO4沉淀，造成水站处理设备和注水管网结垢严重。2010年3月11日注水东干线移位时，移位管线距注水站仅150m，但发现管线内壁结垢厚达15～20mm。钟8-6井、钟9-6井单井管线2010年3月19日用洗井车清洗管网，洗井车启动1min后跳泵，管线堵塞严重。

表2　钟市和严河油井采出水水质分析

3.2工艺流程不完善，设备故障率高

广华站经过2008年的工程改造，具备除油、缓冲、沉降、过滤等功能，但在工艺流程、储水罐运行及水处理设备上仍存在一些问题。工艺流程上，污水池收污流程直接进除油罐，未进调储罐，导致机械杂质高。一级缓冲罐排污阀渗漏，由于调储罐倾斜，该罐长期低液位9.5m运行，而收油槽高达12.7m，不能收油，导致含油量高。水处理设备上，除油罐吸排泥出口1#、2#电磁阀旋转看窗破损后进水导致电路主板烧坏。针对以上问题，计划新铺一条进调储罐的流程；更换缓冲罐排污阀，实施纠偏，内外壁维护。

钟市站2014年3月改造完毕，此次改造新增了1个1000m3的调储罐，增加2台核桃壳过滤器，新建300m3污水池1座，流程较为完善，但仍有需要改进的地方：如调储罐出口取样口设置在提升泵后；注水罐无收油流程，影响水质，清罐难度加大；污水池收油泵与污油介质不匹配，收油异常缓慢困难；排污管线未安装取样口；污水池护栏偏窄，刮排泥装置运行中易受阻；预氧化装置本体穿孔多次停用，导致平均含硫量高，管网腐蚀进一步加剧。双滤料过滤器电缆爆裂(2014年共两次)，目前停运。

浩口站建于1974年，现有流程于2006年5月投运，主要处理的水源是浩口、浩西、习一区和习二区的部分污水以及浩口站油罐打底水、高场站扫线水污水。现已出现的问题：①该站设计污水处理规模1000m3/d，随着该油田的滚动开发，导致实际日处理污水达1500m3，严重超负荷运行；②该站双滤料过滤器在使用过程中故障频发；③300m3污水池承污能力不够，当油站放底水或高场扫线时，除油罐和沉降罐的直通闸门必须打开，否则污水池会外溢，同时被搅混的池中污水未经沉降回收进罐，在系统中恶性循环，加重了水质的污染。目前该站正在改造之中，将新建800m3调储罐1具、新建600m3除油罐1具，原除油罐改为300m3沉降罐、新建300m3污水池1座。

高场站建于1986年，现有流程于2006年5月投运，投运时即发现除油罐频繁溢流，后经厂家二次罐内改造及更换出口管线均未从根本上解决溢流问题；各罐内穿孔排泥的旋转装置失效，精细过滤器问题多，故障率高，难以满足生产需求。下一步更换罐内穿孔排泥的旋转装置，加密清罐、加强排污，对过滤器设备定期保养，每月用洗油王清洗滤料2次。

习二站500m3玻璃罐建于2008年，罐高8m，该罐严重倾斜，目前只能在低于罐位的4～5m运行，站内日处理污水900m3，污水沉降时间短，机械杂质高。此外，习二站和丫角站内平均腐蚀率最高可达0.3mm/a(标准值0.076mm/a)，油水井管杆严重腐蚀，下一步需完善加药流程，添加缓蚀阻垢剂。

3.3预氧化处理技术

4结语

加强井筒管理，提高井口水质达标率。做好水井管网扫线及水井洗井工作，并针对已结垢的管线，做一次彻底的化学或物理清洗，清除管壁结垢，防止水质再污染。强化污水净化过程管理，提高水质，从源头抓起。加强对水质的监测，根据监测资料合理调整加药浓度；加强过滤罐反冲洗、大罐排污、收油和污水池清污工作。

[编辑]帅群

[引著格式]杨峰.山区油田数字化无线通讯方式应用研究[J].长江大学学报(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]吴小英,魏冬梅,严艳玲,等.广华作业区注水水质现状分析及对策[J].长江大学学报(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

[作者简介]杨峰(1972-)，男，工程师，现从事油田数字化建设与管理工作，yfcq@petrochina.com.cn。

[收稿日期]2015-02-10

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2015)17-0077-03

[中图分类号]TE357.61