环保型油田污水回收装置效果分析

马胜军 国博 宋成立（吉林油田公司扶余采油厂，吉林 松原138000）

1 存在问题的提出

（1）扶余采油厂注水系统站外注水干线10 条，长度43.8km；注水间205 个，注水井2019 口。目前由于管线中注水水质差影响到71个注水间压力低：注不进去单井88口，影响水量2153m3；欠注井211口，欠注水量1398m3。

（2）注水系统存在问题

1）注水干线末端注水间经常卡表，仪表工频繁清洗注水表，劳动强度很大。

2）注水井管线堵塞，经泵车处理发现管线中有大量固体颗粒炭黑、细粉沙等。

3）注水管线节点压力降过大，注水间压力低，致使单井欠注，完不成配注任务。

2 研究目标与研究内容

2.1 研究目标

环保型油田污水回收装置新工艺必须满足注水干线冲洗环保要求；保证注水干线压力得到提升；注水水质得到明显改善，接近水质标准。

2.2 研究内容

2.2.1 工艺流程

冲洗管线污水自排污闸门排出，进入环保型油田污水回收装置缓冲过滤箱，经过缓冲、过滤、颗粒物沉淀，基本达到较低机械杂质后，再由撬装输液泵排入集油系统。

2.2.2 技术创新

①环保型注水管线冲洗装置具备四大功能：注水干线、支干线冲洗；注水井单井返吐；油水井压大井泄压；措施排放污水回收。②撬装集成方便运输：采用牵引式集成车，为提高冲洗时排出的过滤精度，采用旋浮除砂器和过滤层的双过滤工艺，新过滤工艺的应用，使排入集输系统污水悬浮物的含量较大幅度的降低，保证集输系统的正常运行。由于引式集成车的灵活性，大幅度提高了冲洗管线施工效率。使原有技术水平提高幅度较大。③冲洗排量不受限：注水管线冲洗过程中既要保证一定的排量，又要具备一定的流速，才能有效的携带管线中的机械杂质。应用旋浮除砂器是满足上述两个流体条件迅速过滤机械杂质最佳选择。④污水处理满足要求：对于注水管线中固体颗粒、炭黑、细粉沙等颗粒物分析，直径最小颗粒直径大约0.45mm。根据工业用金属丝编织方孔筛网（GB/T5330-2003），选择40目筛网，拦截0.45mm以上至4.75mm的杂质颗粒。⑤密闭冲洗零污染：污水至注水间排出经过滤，合格水通过泵排到集油系统循环利用。实现了污水回收零落地，解决冲洗污水排放污染环境的瓶颈问题。⑥自主施工降成本：注水管线冲洗施工由过去的外雇，已经全部转为自营，运行成本降低20倍，大幅度降低成本。

3 应用情况及效果评价

3.1 注水间压力得到改善

2018年通过环保型油田污水回收装置共计冲洗了17个注水间，平均提高注水压力0.5MPa。其中，效果最好的是15 队11#注水间。冲洗前注水压力6.2MPa，冲洗后7.0MPa，提高了注水压力0.8MPa，日增加注水量29 m3。在全部17个间中，冲洗后欠注井由49口降到24口，增加日注水量383m3。总体看注水管线冲洗后注水间压力上升，日注水量增加效果明显。冲洗效果见表3-1。

3.2 水质得到改善

（1）注水管线冲洗质量：所冲洗注水管线最终质量，一般冲洗1～2h 测试1 次，已所辖联合站集输系统放到污水处理系统入口机杂含量为回收水质参照。

（2）冲洗后分水器中水质从开始含油200～300mg/L下降到40～50mg/L,；含杂质数量从100～200mg/L下降到35～40mg/L。

3.3 取得增注效果

根据中国石油天然气股份有限公司《注水开发油田水处理和注水系统地面生产管理规定》，“注水干线应每年冲洗一次，冲洗效果按维持半年计算”，一年增注水量为：383m3×183=70089 m3。按照扶余采油厂目前注采比1.45，目前综合含水率94.3%计算，年增加产油量为：

（70089 m3/1.45）×（1-94.3%）×0.85t/m3＝2342t。

直接经济效益计算方法中增加产油量收益公式见（3-1）[1]。

△S=【△D×（M－C）-E】×（1-税率）（3-1）

△S为科技成果应用后增加产油量所创造的新增效益；△D为应用科技成果后所增加的产油量；M为单位原油的价格；C为单位原油的成本；E 为开发新技术成果科研投资总额

△S=【2342×（4960－1312）-532300】×（1-0.3）=5607921.2

全年取得直接经济效益560.8万元。

3.4 提高管网效率，取得节能效果

区块管网注水总能耗输出功率见公式（3-2）[2]。

式中：Nu——注水单井有功功率，kW；

ppout——注水单井改造后平均压力，MPa；

pPin——注水单井改造前平均压力，MPa；

GP——注水区块注水流量，m3/h；

根据表3-1注水管线冲洗前后参数对比表，计算冲洗前后增加管网有效功率28.67kW，注水泵机效率按67%计算，则投运后系统每日可节电为28.67×24/0.67＝1027kWh。每年可节电量为1027×365/10000＝37.48×104kWh。工业用电0.56元/度，年节约电费20.99万元。

4 结语

环保型油田污水回收装置应用工艺达到技术要求和环保要求。又大幅度减少注水管线冲洗成本，提高注水管网效率节约能源，有效实现管线冲洗污水全部回收利用，该工艺简单快捷，经济实用，具有普遍推广价值。