一体化治理，精细化运行，提升注水开发效果

马庆春

摘 要：随着海上油田开发中心一号注水站水质合格率低、所辖水井欠注问题突出、问题水井多等问题影响了注水开发效果，本文采用一体治理的思路，从注水源头抓起，逐级控制问题，系统化进行改进，将问题解决在各个环节，最终实现注足水、注好水的目标，进而改善注水开发效果。

关键词：海上油田、注水开发、一体化治理

一、中心一号注水系统现状

中心一号注水站建于2003年06月，主要担负着埕岛油田6个平台27口水井的注水任务。该站现有120m3/h注水泵两台，日注能力5760m3/d；200m3注水罐一座。回注污水分别来自中心一号污水站处理污水和陆地回调水。中心一号处理污水1920m3/d，回调污水3840m3/d。中心一号污水站建于2003年06月，目前采用“重力沉降+水力旋流+过滤” 污水处理工艺。设计能力0.31×104m3/d，2015年平均污水处理量0.19×104m3/d；设计污水水质指标含油≤20mg/L、悬浮物≤10mg/L。

二、注水系统存在问题

随着海上注水系统的运行和CB11区、CB12区、CB22区等老区块的开发的进行，注水水质不达标、水井欠注等问题日益突出。主要存在以下问题：

（一）注水水质合格率低

中心一号处理的污水的四个考核指标中平均腐蚀率和三菌达标，含油、悬浮物未达标。正常运行时出站水水质合格率仅为78.3%。

中心一号污水处理系统不达标主要是受三相分离器设计负荷、水力旋流器除油效果降低、双亲可逆纤维球器滤料漏失等多因素影响，造成水质合格率不达标。

（二）注水井欠注问题突出

2015年3月，中心一号注水站所带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，总欠注水量337m3/d。

影响注水井欠注的主要因素是中心一号出站水量不足。因受中心一号污水处理能力和回调水量的限制，中心一号正常运行时的出站水量4600m3/d，所带区块的配注量5440m3/d，供应水量与需要量相差840m3/d。

（三）分注工艺存在问题，带病运行水井多

该站所带27口水井管柱下井时间大部分在2011年以前，当时由于分注技术不成熟，分层工具可靠性差，导致问题较多。

三、应对措施

（一）一体化治理措施

1、筛选污水处理药剂，针对性解决水质问题

未采取措施前，污水罐出口含油400mg/L以上运行，水力旋流器、双亲可逆纤维球过滤器处理负荷较大，水质难以达标。为降低污水罐出口含油量，海一管理区组织四个厂家的污水处理药剂进行了室内评价试验。经过对比，发现反相破乳剂具有较好的水质提升效果，经过现场试验后开始投加，投加浓度100mg/L，反水质提升效果明显。污水罐出口水质提升效果最大，含油量由400mg/L降低至150mg/L，水力旋流器出口水样已无明显“挂壁”现象，含油量由160mg/L降低至95mg/L。

2015年4月，出站水中SRB一度高达600个/L，为降低SRB含量，平台改变了投加方式由连续投加改为冲击式投加的方式，以3天为投加周期，一次加药量为300kg。同时优选了不同厂家的药剂进行交替添加，避免细菌抗药性的增强，目前SRB一直保持在10个/L以下。

2、改进水力旋流器排污流程，提升污水处理效果

将水力旋流器的排污流程去向由闭式排放罐改至污水罐，增大水力旋流器处理量，提升水力旋流器出口水质。水力旋流器依靠离心原理进行除油，其除油能力与排量、压力、油水密度差、乳化油粒径有关。

经过试验，在出水量不变情况下，提高水力旋流器的进水量和排污量可有效的提高水力旋流器的出水水质。但目前中心一号的排污系统排污能力仅为30m3/h，担负着三相分离器排污、双亲可逆纤维球过滤器排污、污水罐和注水罐回收油排放、天然气洗涤器排污等多项排污任务，不能满足进一步提高水力旋器的排污量的需求。

经过对该污水处理系统分析，论证了将水力旋流器的高含油污水排至污水罐具有可行性，并组织平台进行了施工。

3、改造双亲可逆纤维球过滤器，解决滤料漏失问题

由于中心一号双亲过滤器纤维球漏失数量多，导致罐体内纤维球间隙变大，注水含油变高；且该装置导致纤维球分散变成团状细丝堵塞在管线中，影响污水和注水系统正常运行。对双亲可逆纤维球过滤器实施了改造。1）双螺旋桨改为单螺旋桨并上移，通过单螺旋桨搅动水来带动纤维球转动，降低纤维球破碎率；2）清理驱动杆污油，整改罐体内翘不平整板体；3）整改双亲底部的筛板，杜绝纤维球漏失。

4、提高出站水排量，为水井提供充足水量

中心一號平台原2#注水泵为2003年投用，排量80m3/h，由于其运行时间较长，机泵振动大，故障频繁，影响了注水正常运行，并且因其排量偏低，不能满足所带注水井水量需求同。2015年10月初，将2#注水泵由80 m3/h更换为120 m3/h的注水泵，提升了注水量增加了40m3/h，注水干压由7.3MPa上升至8.6MPa。

（二）精细化管理措施

1、制定水质管理规定，强化污水处理管理力度。

为加强水质监控和污水处理系统管理，提升管理区注水水质，确保注水水质达标，实现注好水的管理要求，根据管理区实际运行情况制定了《海一采油管理区注水水质管理规定》，从日常的巡检、水质检测、污水处理系统维护做了详细的要求，为出站水质的改善提供了制度保障。

2、优化污水处理系统运行模式，提升各节点处理效率。

根据中心一号污水处理系统运行特点，经过摸索分析，为改善水质，总结出4项管理经验。

1）日常运行中污水罐和注水罐运行液位保持在4.5m以上，提高水质。两罐收油频次由5天一次改为3天一次，减少污水中油含量。

2）做好水力定期排污。每周对每台水力旋流器进行1次排污，3个腔（进水腔、出水腔、出油腔）依次排放20分钟，提升除油效果。

3）双亲反洗严格按照标准执行，禁止同时开启搅拌泵和反洗泵，延长滤料使用寿命。

3、加大水井攻欠力度，提升注水入质量

2015年，海一加大了水井洗井力度，洗井频次由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；通过在洗井过程中添加原油清洗剂消除污油影响，提升了洗井效果。对于水井欠注，井下结垢堵塞严重，洗井效果不明显情况，深入分析，积极组织酸化解堵措施，实施反洗酸化、分层酸化等酸化方式，累计完成CB11NB-7等水井酸化6井次。通过上述工作，注入地层水质水量均得以改善。

四、实施后效果

（一）注水水质改善

经过治理和精细管理，中心一号出站水水质和井口水质得到大幅提升，井口水质达标率由65.6%提升至81.7%。

（二）注水量提升，欠注井减少

经过治理，中心一号注水站所带注水井由27口上升至29口（6月转注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，井口注水量供应得到改善。

（三）油井受效，增加产量

注水量提升后，对应油井生产稳定。2015年通过对注采矛盾突出、注水影响较大的CB12C、CB11M两个井组共6口水井进行检修治理，保障了主力层段注水，扩大了注水波及体积，提高了动用储量，缓解了层间及平面矛盾，改善了水驱开发效果。由于一体化治理实施较晚，目前仅有6口对应油井受效，增日油能力15.1t，截止目前累计增油405.0t。