注水油气田开发相关讲座1(注水系统与水源水质)
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注水知识注水目的:保持和提高地层能量,以提高采油速度,延长油田开发的年限、延长油井的高产稳产期、提高油田最终采收率。
第一节水源与水质一、水源要求;水量充足;水质良好。
1、地下水:河床冲积层、地下淡水层,水量丰富,水质好,有的含少量铁。
2、地面水;江、河湖泊、水库等,水量随季节变化,机械杂质含量多,溶解氧、微生物等含量高。
3、含油污水:偏碱性,含铁少,矿化度高。
二、水质在水源确定的基础上,一般要进行水质处理。
从防止设备腐蚀及地层堵塞的角度的基本要求是:不堵塞油层孔隙,注得进出得来,不能和地下水中的元素起有害的反应水设备和管线的腐蚀性要小。
对水质的要求在很大程度上取决于储油层的性质,应根据油藏孔隙结构和渗透性分级体物理化学性质并结合水源的水型通过试验确定。
致密低渗油层比高渗层水质要求更高。
长庆油田油层致密低渗,必须有较好的水质,才能满足注水工作的需要。
长庆油田注水水质标准(参照SY/T5329—94)(1)溶解氧:≤0.05毫克/升;(2)硫化物:≤5.0毫克/升;(3)二氧化碳:≤10毫克/升;(4)腐蚀速率:≤0.076毫米/年;(5)硫酸盐还原菌:≤100个/毫升;(6)悬浮物(机械杂质):≤1.5--2毫克/升;(7)总菌含量:≤100个/毫升;(8)滤膜因数:≥20(0.45微米孔径滤膜);(9)三价铁:≤0.50毫克/升;(10)含油量:≤5.0毫克/升;(11)配伍性:注入水与地层岩芯及地层水在地层条件下混合不产生沉淀或加入化学药剂后不产生沉淀。
注:本标准适合于岩心渗透率为1.0xl0-2~5.0X10-2μm2的低渗砂岩油藏注入水。
三、油田常用水处理措施1、沉淀:在一定的容器内(沉淀池或沉淀罐)依靠水的一定停留时间,使其中所悬浮的固体颗粒借助于自身的重力沉淀下来。
加聚凝剂:硫酸铝2、过滤:油田上用的是压力式滤罐,内装0.7m的滤料层、支撑介质,由进、出水管等组成。
3、工作原理:液体由下部进水管进入过滤器筒体后在一定的压力下从;滤管外表面渗过滤管上得微孔,经积液盒沿出水管流出。
1991 注入水质和水源在油田注水过程中,由于注入量大,所以要求水源水量充足且水质具有很好的稳定性,对注入水源既要满足水质稳定又要求水质便于处理,通常注入水水源包括以下几种:1.1 地面水源河流水等地面水通常作为主要的注入水类型,随着各行各业的发展,对这一类型的水源用量逐渐增大,加之气候的不稳定因素,常会出现注入水供不应求的局面,而且河流水等地面水源的水质变化较大,在不同的季节多会表现出不同的内部组成成分,如含氧、微生物含量及悬浮物含量的不同。
而对于一部分海上油田,注入水多采用海水回注,但在注入海水的过程中虽然不存在水源水量的问题,但海水具有高含盐和强腐蚀的性质,这就对注水管柱要求较高,无形中增加了采油成本。
1.2 地层水水源该水源是根据油田前期勘探过程中采集的地质资料进行分析,并在后续钻井过程中找到的地下水,地下水层具有足够地层压力和较大储量为最佳,在地层水采出过程中最好选择单一水层产出水,因为多层产出水由于本身组成矿物含量不同,易发生化学反应产生不利于注水的沉淀物。
1.3 油层产出水在油田开采过程中,伴随着原油被开采出地面的还有地层水或者注入水,对这部分水进行回注既能很好的解决水源不足的问题又能避免因产出水量大而无法存储的现状,但对这部分储层水进行回注过程中,要对水进行处理,确保达到注入水水质标准,尽量减小注入水对储层渗透性的影响。
注入水的影响主要表现在堵塞储层裂缝和腐蚀注水管柱导致无法正常注水。
通常注入水水质辅助指标主要包括溶解氧的含量、硫化氢的含量、铁离子的含量以及pH值等参数,但在注入水悬浮物含量及颗粒中值等主要参考指标达到注水要求且能够正常注水的情况下,可以暂不考虑辅助指标对注入水的影响。
2 水处理工艺在水处理过程中主要包括以下工艺流程:2.1 沉淀法注入水中无论地面水源亦或是地层采出水都会含有一定数量的机械杂质,所以多通过沉淀法使其自然沉淀。
该方法主要是将水置于沉淀池或者储藏罐中一定的时间,利用机械杂质的自身重力作用使其沉于容器底部,沉淀作用耗时较长,为了加速水中机械杂质等悬浮物的沉降速度,通常在沉淀过程中加入聚凝剂(多用硫酸铝),当其与碱性盐反应后会生成絮状沉淀物,该絮状沉淀物会携带水中悬浮物一起沉降,加快沉降速率。
第五章注水第一节水源、水质及注水系统一、水源及水质要求(一)水源类型1、目前作为注水用的水源主要有下述几种。
1)地面水源2)地下水源3)油层采出水4 除上述三种水源之外,还有工业废水等可利用的水源。
2、选择水源的原则:(1)水量充足,供水量稳定;(2)水质良好或相对良好,水处理工艺相对简单或水处理技术可行;(3)优先考虑含油污水,以减少环境污染;(4)应考虑注水的二次或多次利用,减少资源浪费。
(二)注入水的水质要求1、水质:是指对注入水的所规定的质量指标,包括注入水中的矿物盐、有机质、气体以及悬浮物的组成及含量等。
它是储层对外来水适应程度的内在要求。
2、注水水质的基本要求:不堵塞孔隙,不产生沉淀,没有腐蚀性,具有良好的洗油能力。
二、注入水处理工艺1、曝晒作用是除掉水中含有的重碳酸盐类。
2、沉淀1)作用是除掉水中悬浮的较大的固体颗粒杂质。
2)原理:沉淀是让水在沉淀池内有一定的停留时间,使其中所悬浮的大固体颗粒在自身重力作用下沉淀下来。
沉淀池结构如图所示。
3)对沉淀池的要求:要有足够的沉降时间,以便使悬浮固体凝聚并沉淀下来。
一般在池内装有迂回挡板,利于颗粒凝聚与沉淀。
为加速水中的悬浮物和非溶性化合物的沉淀,一般在沉淀过程中加入聚凝剂。
常用的聚凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁和偏铝酸钠。
3、过滤1)作用:除掉水中悬浮的细小固体颗粒杂质。
2)过滤设备:常用过滤池或过滤器,内装石英砂、大理石屑、无烟煤屑及硅藻土等。
3) 滤池分类:滤池中的水面与大气接触,利用滤池与底部水管出口或与水管相连的清水池水位标高差进行过滤的,叫做重力式滤池。
滤池完全密封,水在一定压力下通过滤池叫压力式滤罐。
4、杀菌1)目的:地面水中多数含有藻类、杂质、铁菌或硫酸盐还原菌,在注入水时必须将这些物质除掉以防止堵塞地层和腐蚀管柱。
因此,要进行杀菌。
考虑到细菌适应性强,一般使用两种以上的杀菌剂,以免细菌产生抗药性。
2)常用的杀菌剂:有氯化物或其他化合物,如次氯酸、次氯酸盐及氟酸钙。