油田注水井自循环洗井车应用研究①

毕磊

摘   要：曲堤油田作为典型注水开发油田，提高洗井效率和质量是改善近井地带油层污染、保持地层注水能力和提高注水开发效果的重要措施。为提升注水压力较高和溢流量较大井的洗井效率、提高大排量洗井质量、有效控制洗井压力确保地层稳定、降低注水系统压力大幅波动影响，管理区成立专业化洗井管理小组，引进设备配套完善的专业化队伍，按照《洗井指导书》要求规范操作，有效提高洗井效果。

关键词：自循环洗井  气浮沉降  旋流除砂  注水井管理  注水压力

中图分类号：TE358                                 文獻标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）05（b）-0050-02

1  洗井车构造及工作原理

自循环洗井车是根据油田注水井洗井液处理工艺开发设计的一种车载式油田注水井循环清洗回注的环保水处理设备，该设备的工作原理是注水井油管内的高压污水返出后，经高压管线进入粗滤器和减压阀，去除掉大颗粒杂物并减压后进入旋流除砂器，去除泥砂后，流经除铁器进入气浮箱，在气浮箱内采用气浮除油和斜板刮油去除大部分污油和悬浮物，然后进入快速过滤器除去剩余污油和悬浮物，经上述处理后的干净水汇入清水箱，再由三缸柱塞泵加压注水压力后打入注水井套管，高压水由套管经井底将污油、泥砂、悬浮物等杂物带入注水井油管，再由注水井油管返出到高压管线。这样就可以在注水管网不关闭不降压的情况下循环带压清洗注水井，提高注水驱油效果。

1.1 主要装置介绍

1.1.1 三缸柱塞泵

卧式三缸柱塞泵由动力端、液力端及泵内减速器组成。按不同作业要求配备多种规格的柱塞（Φ100、Φ115、Φ125），本设备使用的柱塞直径为Φ125。泵的驱动是主动轴带动泵内减速箱，经斜齿轮带动主轴，主轴通过偏心快经连杆十字头组带动柱塞往复运动，从而将旋转运动转变为直线运动。

1.1.2 油水箱

油水箱为整体结构，内部由隔板分为两半，一半作为快速过滤器出水并供三缸柱塞泵吸水的清水箱;另一半作为气浮箱刮出废油废渣存放的废渣油箱。

1.1.3 快速过滤器

快速过滤器是由过滤罐、滤料、阀门组、管路、控制系统等组成，其功能是将旋流除砂器和气浮箱处理后的污水再次精密过滤，达到油田对地下注入水的要求。

1.1.4 气浮沉降箱

气浮沉降箱是整机除油的核心装置。内部通入溶气水，大量的微小气泡与注水井返出液充分接触，使非水溶性微小油珠附着在小气泡上，增大油珠的浮力，使其迅速上浮，流入斜板区的浮在微小气泡上的油珠沿斜板的下表面不断聚集、长大，在浮力的作用下沿斜板下表面缓慢上升，最终离开斜板区浮至浮渣层。从而使液体中分散油，部分乳化油及轻质悬浮物得到去除。最后通过刮板将上浮的油和悬浮物刮到集油槽，通过集油管将浮渣送到油箱，清水通过集水管输送至清水区，由三缸泵回注到井内。气浮沉降箱每个区域均有排空管，可以保证箱内的液体在每个区域均可排放干净。

1.1.5 旋流除砂器

旋流除砂器主要由涡壳、锥体、下接管、进液口和排液口等组成。本设备中采用三个旋流器进行组合除砂，将流量大的旋流器（FX200）设置在第一级用于去除液体中较大颗粒的泥砂，从第一级排液口排出的液体进入第二级旋流器，第二级采用两个并联的旋流器（FX150）去除液体中残余的较小的泥砂。

1.2 技术特点

（1）采用二类汽车底盘，能适应油田的道路状况和移动作业的需要。采用底盘发动机作为污水处理设备的动力，能克服注水井井口无电源的弊端。

（2）本车自带一个2.4m3清水箱，既节省施工设备、降低作业成本，又保证连续洗井作业。设备能有效地清洗注水井，节省用水，节省投资，并能避免直接外排造成的环境污染。

（3）采用两级减压系统对井口返出水减压处理，使设备可以进行带压洗井作业，洗井时不需提前停注。可以在线对过滤器进行反冲洗，减少去处理站进行反冲洗和排污次数。

（4）洗井时不需加任何化学药剂。采用氮气气浮原理，实现高效油水分离。

（5）采用全自动操作系统，方便安全。出口减压阀控制效果好，进出口排量可控。洗井过程中各节点压力、流量有显示液晶面板显示，方便记录。

1.3 技术参数

技术参数如表1所示。

1.4 施工工艺

第一循环运行流程为：井口返水→高压粗滤器→减压阀→旋流除砂器→气浮沉降箱→三缸柱塞泵→井口进水，经多次循环后，确保返水水质好转至无油后进入第二循环运行流程。

第二循环运行流程为：井口返水→旋流除砂器→气浮沉降箱→管道排污泵→快速过滤器→清水箱→三缸柱塞泵→井口进水，此循环过程持续时间约为2～3h，达到回注水水质标准。

2  洗井效果及应用价值

自循环洗井不仅解决了泵罐车不能连续洗井、洗井不彻底和压力可控等问题，也解决传统洗井返排液处理问题，保证了洗井质量。

2017年以来共实施自循环洗井130井次，平均单井注水压力降低0.9MPa，平均单井日注水量提高7.2m3;减少因出砂结垢等作业11井次，降低作业费约60万元;减少洗井返排污水1.8万m3，降低污水处理费4万元。

参考文献

[1] 姜玉廷，张雨诚，靳玉.油田注水井洗井方法研究及效果分析[J].中国石油和化工标准与质量，2012（3）：166.

[2] 崔波，王宏斌，冯浦涌，等.绥中36-1油田注水井杜策原因分析及对策[J].海洋石油，2012（2）.

[3] 盛守东.注水井简易洗井装置[J].油气田地面工程，2014（7）：110.