油田注水工程新技术工艺研究
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油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨油田是一种非常重要的能源资源,而油田开采过程中产生的大量水产生了水处理和回注的需求。
油田采出水处理及回注地面工艺技术的研究对于环境保护和资源利用具有重要意义。
油田采出水处理是指将从油井中采出的含油水清除其中的油污物,使其达到环境排放和再利用的标准。
处理的过程主要包括物理处理、化学处理和生物处理。
物理处理是通过重力分离、离心分离、过滤等方法将含油水中的油水分离开。
化学处理是通过加入一些化学药剂,如聚合凝胶、降解酶等,来将油污物进一步分离或者转化为可沉淀物。
生物处理是利用特定的微生物来降解溶解性的有机物。
这些处理过程相互结合,能够更好地去除油污物,并使得油田采出水得以再利用。
回注是将处理过的含油水重新注入到地下,以维持油田的正常开采。
回注地面工艺主要包括水质检测、水质调整和注入。
水质检测是对回注水进行全面分析,检测其中的油脂、悬浮物、倾角和硬度等指标,确保回注水的质量符合要求。
水质调整是根据检测结果对回注水进行处理,以满足注入井的水质要求。
这些处理过程主要包括调整酸度、加入杀菌剂和缓冲剂等。
注入是将处理过的回注水通过管道输送到注入井,并控制注入速度和压力,使得回注水能够均匀地注入到地下。
在油田采出水处理及回注地面工艺技术的探讨中,需要考虑到以下几个方面:要根据不同的油井和油田开采方式来设计相应的处理和回注工艺。
油井的投产方式、开采水的含油率和污染程度等都会对处理和回注工艺造成影响。
要注重技术研发和创新,提高处理和回注的效率和质量。
目前,一些先进的处理技术如电解法、膜分离法和纳米过滤法等已经得到应用,但仍存在一些技术难题需要解决。
还需要加强监测和管理,建立健全的信息系统和监测平台,以便及时掌握油田采出水处理和回注的情况,保障工艺技术的稳定运行和持续改进。
注水井测试工艺的前沿技术与发展趋势注水井测试是油田开发的重要工作之一,通过注水井的测试可以评估油层储集性能和开采效果,进而指导油田的后续开发和管理工作。
随着油田开发的深入,注水井测试技术也在不断发展,并出现了一些前沿技术。
本文将对注水井测试工艺的前沿技术和发展趋势进行综述,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、前沿技术介绍1. 微地震监测技术微地震监测技术是一种利用地震波传播的原理来监测井下岩石的变形和破裂情况的技术。
通过在注水井周围布置多个地震监测点,可以实时监测地下岩石的变形和破裂情况,从而判断注水效果和油层储集性能。
2. 网格化测试技术传统的注水井测试通常采用单孔测试的方式,即在每口注水井上依次进行测试。
而网格化测试技术通过在一定范围内布置多口注水井并进行同步测试,可以更全面地了解注水效果和油层储集性能。
还可以通过网格化测试数据的分析,优化注水井的布置和运行参数,提高注水效果。
3. 岩心取心分析技术岩心取心分析技术是在注水井测试的基础上,通过取岩心样品进行物理、化学和流体性质等方面的测试和分析,可以更加全面地了解油层的性质和水驱过程的特点。
岩心取心分析技术能够为油田开发和管理提供更可靠的依据,以提高开采效果。
二、发展趋势展望1. 多物理场耦合模拟技术随着计算机模拟技术的不断发展,基于多物理场耦合模拟技术的注水井测试方法得到了广泛关注。
多物理场耦合模拟技术可以模拟注水井周围的地质、地球物理和流体运动等多种物理场的相互作用过程,通过对注水井周围环境的模拟和分析,可以更准确地评估注水效果和油层储集性能。
2. 智能化监测与优化技术随着传感器技术和人工智能技术的不断发展,注水井测试工艺将向智能化监测和优化方向发展。
智能化监测技术可以实时监测注水井和周围环境的变化,并通过人工智能算法对测试数据进行分析和优化,从而实现注水井的智能化管理和优化控制。
3. 新型注水材料与装备技术通过开发新型注水材料和装备技术,可以进一步提高注水井测试工艺的可靠性和效率。
轮南油田污水处理及注水系统工艺研究摘要:轮南油田含油污水具有“四高一低”的特点,即矿化度高、Cl-离子含量高、CO2含量高、∑Fe含量高和pH值低等特点,处理难度大。
轮南油田“采用聚结沉降+重核~催化~强化絮凝+两级过滤工艺处理技术”对油田采出水进行处理后,水质达标回注油田,取得了显著的经济效益和社会效益。
关键词:油田采出水注水聚结沉降强化絮凝二级过滤一概述轮南油田位于新疆维吾尔自治区轮台县轮南镇境内,隶属于塔里木油田公司。
轮南油田污水主要来自轮一联合站(简称轮一联)原油脱水站和原油稳定系统。
轮一联已建污水处理及注水站(老站)的设计规模为5800m3/d。
目前污水量约为6600m3/d,其中脱水站来水6000m3/d,原油稳定系统的洗盐污水约600m3/d。
污水处理后,用于生产注水约3000m3/d,无效回灌约2000m3/d,其他外排至站外污水池,污水池总容积约24×104m3。
随着油田综合含水率的增长,污水产量逐年递增,老站已不能满足污水增长的要求,为合理利用水资源,减轻对环境的污染,降低生产运行成本,将处理后的污水回用。
在轮一联已建污水处理及注水站旁新建6000m3/d污水处理和注水站,处理后的净化水用于油田回注。
二采出水水质分析轮南油田含油污水具有“四高一低”的特点,即矿化度高、Cl-离子含量高、CO2含量高、∑Fe含量高和pH值低,轮南油田污水水质分析见表1。
表1轮一联合站污水水质分析表(2005年6月)三注水水质要求及注水设计参数(一)轮南油田有效注水、无效注水的水质标准详见表2。
表2 轮南油田注水水质要求表中所列为主要控制指标,其辅助指标中的总铁、二氧化碳等在密闭水处理系统中可不加控制。
流程密闭时不含溶解氧,否则溶解氧要处理至含量为0。
(二)注水设计参数1、注水能力:6000 m3/d;2、注水半径:10km;3、注水站泵压:18MPa;4、注水井井口压力:16MPa。
四采出水处理及注水工艺选择针对轮南油田含油污水水质特点,新建站污水处理采用聚结沉降+重核~催化~强化絮凝+两级过滤工艺,处理后的净化水达到了《轮南油田注水水质要求》,回注油田。
油田采出水处理及回注地面工艺技术探讨近年来,随着我国石油开采规模的日渐扩大,油田采出水的处理和回注问题变得越来越突出。
随着对大量采出水的处理和循环利用的要求越来越高,采用先进地面工艺技术对采出水进行处理和回注已成为我国油田开发的趋势。
本文旨在探讨油田采出水处理及回注地面工艺技术的问题。
一、油田采出水的特点油田采出水的特点是具有高含盐量、高含油量和多种杂质的特点。
如果这些采出水直接排放到环境中,会对生态环境造成很大的污染。
因此,需要对这些采出水进行处理。
当前,油田采出水处理主要有三种方式:物理、化学和生物处理。
1.物理处理物理处理是采取一些物理学原理,如过滤、沉淀、膜分离等方法进行水处理的方式。
目前,油田采出水的物理处理方法主要有以下几种:(1)过滤:过滤是一种通过孔径较小的过滤介质对采出水进行过滤的方法。
过滤可以除去水中的悬浮颗粒和沉淀物,但对溶解物和微生物没有去除作用。
(2)沉淀:沉淀是利用颗粒物在重力作用下沉降到水底部的原理,将悬浮颗粒和沉淀物从水中分离出来。
这种方法适用于处理颗粒浓度较高的采出水。
(3)膜分离:膜分离是利用半透膜对溶液进行分离的技术。
它可以通过调整压力差或电场等参数对不同大小或电性的物质进行分离。
膜分离可以去除水中的颗粒、沉淀和某些离子,但不能去除溶解有机物和无机物。
2.化学处理化学处理是利用化学物质的化学反应原理,改变水中化学成分来达到清洁水的目的。
目前在油田采出水处理中,化学处理方法主要包括:(1)沉淀法:沉淀法利用一些化学物质提高沉淀的速度,促使沉淀颗粒尽快沉淀下来,以达到分离水中的颗粒物和沉淀物的目的。
(2)氧化法:氧化法是利用氧化剂对水中的有机化合物进行氧化分解,将其转化为短链化合物或无毒化合物,以达到降解有机污染物、改善水质的目的。
(3)膜分离法:膜分离法通过利用半透膜对物质的分离作用,利用膜材料和组合膜结构按某种规律对水中杂质进行分离,以达到提高水质的目的。
生物处理是利用微生物进行对油田采出水进行处理的一种方法,常见的生物处理技术有以下几种:(1)活性污泥法:活性污泥法是用活性污泥对污水进行生化处理的方法。
0 引言为补充油层能量和驱替原油,油藏往往会进行注水开发。
然而,由于油层的非均质性,注入水优先顺着高渗透流动通道(又称优势流动通道)流动,导致出现水驱波及体积减小、驱油效率降低和油井过早见水等一系列问题[1-4]。
注水开发油藏难以避免地会出现油井含水居高不下,尤其是在超前注水油藏中油井见水早,含水率高[5]。
因此,油井堵水一直是注水开发油藏重点研究内容。
国内油井堵水试验最早始于1957年玉门油田,其后在大庆油田、大港油田、长庆油田以及塔里木油田等地也多有研究。
1 油井堵水技术分类油井堵水模式发展出5大类,主要有区块整体堵水、选择性堵水、不同来水堵水、深部堵水和多种措施结合堵水。
堵水技术也从机械堵水发展到化学堵水[6-8],如图1所示。
机械堵水可分为机械式可调层堵水、液压式可调层堵水、重复可调层堵水、遇油/水自膨胀封隔器堵水、水平井重复可调机械找水堵水、电控机械找水堵水以及水平井智能机械找水堵水。
化学堵水可分为聚丙烯酰胺堵水、交联聚合物类堵水、水玻璃-氯化钙类堵水、油基水泥浆类堵水、干灰砂类堵水、木质素类堵水、凝胶类堵水和活化稠油类堵水。
机械堵水应用在井筒,化学堵水应用在储层内部孔隙和裂缝。
化学堵水剂按其作用机理可分为选择性堵水剂和非选择性堵水剂。
选择性堵水剂作用机理:当油水在不同的通道中流动时,选择性堵水剂可以堵塞水流通道而不会堵塞油道;当油水在同一通道流动时,选择性堵水剂只能降低水相渗透率。
非选择性堵水剂作用机理:非选择性堵水剂优先进入高渗透区和裂缝,堵塞通道可能是水流通道,也可能是油流通道。
Chen Lifeng 等人[9]认为,选择性堵水剂在油田的成功应用极其少,主要原因是投资回报率低、高温高矿化度条件下效果差、易减产。
选择性堵水剂用于小孔道(如孔隙和微裂缝),堵水强度很低,一般小于0.1 MPa。
与选择性堵水剂相比,非选择性堵水剂具有更高的封堵强度,适用于人工裂缝和天然大裂缝[1, 10, 11]。
海上油田注水解堵工艺技术摘要:本论文介绍了海上油田注水解堵工艺技术的原理和应用。
该工艺技术主要是通过注入一定量的水来降低油井内的温度和压力,从而使得沉积物和杂质堵塞物质的溶解度降低,最终实现油田注水解堵。
通过实验验证,该工艺技术具有操作简便、效果显著等优点,适用于各种类型的油井。
因此,该技术在海上油田中得到了广泛应用。
关键词:海上油田,注水解堵,工艺技术,温度,压力引言:随着全球能源需求的不断增长,海上油田的开发和利用变得越来越重要。
然而,在长期的油井开采中,沉积物和杂质的堆积会导致油井注水不畅,影响生产效率。
本文介绍了一种注水解堵工艺技术,通过注入水来解决这一难题。
该技术具有操作简便、效果显著等优点,可以适用于各种类型的油井。
本文旨在介绍该工艺技术的原理和应用,为海上油田的开发和生产提供新的解决方案。
一.海上油田注水解堵工艺技术的原理海上油田的开采和生产是一个复杂而艰巨的过程,其中油井注水不畅是一个常见的问题。
造成油井注水不畅的原因主要有两个方面,一是在注水过程中,沉积物和杂质的堆积会导致注水管道的阻塞,使得注水流量减少或者完全堵塞;二是油井内温度和压力的变化也会影响注水效果,温度升高或者压力降低会使得沉积物和杂质的溶解度降低,进一步加剧油井注水不畅的情况。
为了解决油井注水不畅的问题,本文提出了一种注水解堵工艺技术,其工艺原理主要是通过注入一定量的水来降低油井内的温度和压力,从而使得沉积物和杂质堵塞物质的溶解度降低,最终实现油田注水解堵。
该工艺技术的主要步骤包括水源的选择、注水设备的安装、水质的调整以及注水量的控制等。
在该工艺技术中,水源的选择非常重要,通常会选择富含矿物质的天然水或者纯化水,以确保注入的水质量优良。
在注水设备方面,需要根据不同的油井情况选择不同的注水管道和阀门等设备,并确保其安装合理、稳定可靠。
注入水的质量和水量的控制也是工艺技术中的关键环节,需要根据油井的情况和需求来确定合理的注水量,保证注水量适中,避免过多或过少的注水对油田产生负面影响。
油田注水工程新技术工艺研究
作者:吴良军李志强蒋果
来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第02期
【摘要】近年来经济社会的快速发展,社会各行各业对油气资源的需求也不断增加,同时科学技术的进步也促进了石油企业的发展,先进的生产技术在油田生产中被广泛应用。
科技发展至今,结合当前油气资源开采现状,石油企业在取得巨大的产业成果的同时,在耗能方面也存在极高的消耗,尤其是注水工程耗能量是整个油田开发工程中最为突出的一方面,所以我们更应当关注油田开采中的节能技术。
笔者针对油田注水工程中的节能新技术进行了研究,提出了关于油田注水新技术工艺的应用建议。
【关键词】油田注水节能新技术工艺
进入21世纪,世界各国都在高速发展的轨道上,尤其是我国,经济的发展使得各行各业都活跃起来,人们的生活水平也大幅度提高,对油气资源的依赖也越来越多。
再者结合资源的有限性,必须依靠先进的技术工艺在油田开发中进行节能生产。
本文主要针对油田注水工程的节能提出了新科技工艺的研究。
1 油田注水工程的概念及现状
油田注水工程是指通过利用注水井,把足够的水注入到地下的油层中,以给油层造成足够的压力,并且使这种压力得到保持和及时补充。
但是如果油田经过较长时间的开采,油层中原来储藏的能量就会随着开采而消耗殆尽,油层的压力也自然随之下降,深层原油的粘度也会增加,原油在这种环境下极易脱气从而导致大量减产,情况严重的还会导致停产。
油田注水工程的目的就是将开采过的原油层用水填补空虚,补充油层原有的压力来保障油田生产的正常进行和高效完成。
目前油田注水工程在整个油田开采过程中有一个显著的特点就是耗电量大,大多数的油田注水工程耗电量都占到总耗能的三分之一甚至更多,耗电量还会向油层中注水量的增加而增加。
注水工程耗能有多种来源,有驱动注水泵用的电机、管网摩擦阻力的损失、注水时耗费的能力等。
所以对注水工程的技术应用主要是在上述这些方面,通过新技术工艺减少耗能,降低生产成本。
2 节能新技术工艺的研究
2.1 管网优化技术工艺
管网优化的技术是对注水系统进行调整与优化的措施,是将水驱与注水两者结合,在实际的施工中根据实际需要对水量进行控制,适当的进行部分停运,这样不但能提高注水的效率还能降低能耗。
在注水工程中可能会出现各种无法预料的情况,如出现多种水质并存,这时就要
采取措施,改善水质,对管网进行优化整合,以针对新情况做出及时的注水管理,有效完成注水任务。
2.2 前置泵调参技术
前置泵调参技术是指重新建立一个喂水泵与注水泵相互串联系统,前置喂水泵的要求是扬程能够达到1.6MPa,排量与主泵接近;注水泵要求是能够多级离心的注水泵。
通过采用压力闭环时进行变频控制的方式,再结合外部系统的压力,根据具体情况对注水的扬程适时减小,减少甭管之间的压力差。
这种技术在应用中与直接变频高压注水泵相比存在着优越性,能够提高注水泵的效率,自然使得能耗量降低,在成本上也有减少。
前置泵调参技术在注水工程中还有其他的作用表现,有效的增大了注水电机的排量范围,降低了泵管两端的压力差,也使注水电机工作时的温度降低,保障了注水工程的安全等等。
总之,前置泵调参技术对提高油田注水工程的效率和安全保障都有积极的意义。
2.3 变频技术
在技术原理上离心泵的扬程与转速的平方成正比,排量与转速成正比,功率与转速三次方成正比,所以一旦转速变化,上面所述的扬程和排量以及功率也会随之变化。
变频技术就是针对这一问题,对泵的转速予以变化调整,在保证质量和效率的基础上那个降低能耗。
变频技术在注水工程中的应用主要有两种形式,其一是柱塞泵低压运行变频,其二是离心式注水泵高压运行变频,两者分别用于解决注水量与地质关系和改善泵管压力差,这两者都是降低电力消耗的重要技术手段。
2.4 注水泵涂层技术工艺
注水泵涂层技术是对注水泵的部分零部件进行处理的技术,主要是对叶轮、平衡盘、隔套等机件的表面进行锈污清除并进行脱脂处理,然后用底漆涂抹均匀,再经过干燥、烧制、冷却,最后进行抛光。
经过上述程序处理后的注水泵具有了耐高温、抗腐蚀、防老化的性能,也能够减小运行中的摩擦力,减少水垢积蓄,对油田注水设备的良好性能维护有着重要作用,从维护和修理费用上减少了成本支出,也从而有效保障油田注水工程的运行和效率的提高。
2.5 仿真运行优化技术
仿真运行优化技术是结合现代优化系统理论通过网络计算机建立仿真的数学模型,根据实践中对油田注水工程中的配注要求,输入相应的数据,由系统给出符合要求的最佳设计方案和运行参数。
在应用上就是根据油田注水工程实践中的参数信号,将其用系统识别的信号形式输入系统中,通过软件分享得出优化方案,再将得出的这一信号传输给油田注水工程现场。
这一技术的应用使得施工现场与数据处理和方案制定有效结合,使油田注水工程能够在科技带动下高效运转。
2.6 液压力偶合器调速技术
目前这一技术主要是用于油田注水设备的电动机和给水泵中的,它是通过一种液体作为介质来传送功率思维传动装置。
这一技术主要是在电动机稳定运转的情况下,无极的调节给水泵的转动速度。
在油路系统中这一技术用来控制较大负载进行逐步启动,以减少对电网的强大冲击,进而减少能量消耗。
液压力偶合器的另一显著特点就是通过遥控器控制,简便异行,可操作性强,投资小。
2.7 液体粘性调速离合器技术
这一新技术的研究是为了对注水泵进行无极调速,通过用润滑油在摩擦片之间形成一层工作油膜,把所生成的热量除去,通过对油的控制尽量减少摩擦片之间的间隙,以此增大输出的转速。
这一技术在实践运行中对注水工程的设备没有影响,能够更加安全的启动,同时具备自动化的特性,对油田注水工程的自动化有着积极意义。
油田注水工程中应用上述新技术工艺对工作效率和减少耗能都具有显著的作用,但是还要对这些技术不断的进行完善并且还要加大对其他新技术工艺的研究,以更好地应用于油田注水工程中。
3 结语
油田注水工程需要不断的应用新技术工艺,这是提高油田注水工程工作效率的需求,也是适应现代工程节能理念的需求。
对油田注水工程的各种设备和各个环节都要不断的研发新技术工艺,在保证工程顺利进行的基础上以提高效率和节能为目标不断的提升整个油田注水工程的工作效率,将节能技术与系统工程有效结合,完善注水系统的运行,以期实现油田效益的最大化。
参考文献
[1] 徐建.郭明,变频调速装置在油田注水站中的应用[J].油气田地面工程,2004,23(2)
[2] 林孟雄,朱广河,王建华,胡志杰,魏晓宏.长庆油田第三采油厂注水系统的管理[J].工业安全与环保,2010(8)。