（环境工程专业论文）坨四污水站水质分析及处理工艺改造可行性研究.pdf

摘要 目前采油厂已进入特高含水开采期，由于受大规模注聚的影响，污水处理难度加大， 污水站出水水质变差，污水治理形势严峻。本文针对坨四污水站来水水质特点及所辖区 块的地质要求，在合理改造原污水站的基础上，充分考虑到污水中含聚量的逐年升高的 问题，筛选出与之相应的药剂，优化药剂投加方案，减缓腐蚀结垢速度，选择成熟、先 进、可靠的新技术、新工艺，使处理后水质满足污水处理站所辖大部分油田的注水水质、 水量要求。 由实验结果可知，坨四来水自然沉降4 小时除油率基本在6 0 左右，沉降效果不佳。 加药沉降2 h 后，净化效果较好，水中悬浮物含量为1 2 o m g l ，含油量为1 o m g l 。污 水站改造规模为3 5 x1 0 4 m 3 d ，可满足该区块油田至2 0 1 3 年之内油田注水的要求。论文 提出二种使污水处理合格的方案，并对两种方案进行了比较，给出推荐方案一，本工程 投产后，可将来水( 含油1 1 0 0 m g l ，悬浮物1 l o m g l ) 主要指标，处理达到地质条件要 求碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法一s y t 5 3 2 9 9 4 的c 2 级标准。 关键词：含聚污水，水质分析，气浮处理，工艺改造 t u o s iw a t e rs t a t i o n sa n d s e w a g et r e a t m e n tp r o c e s s t r a n s f o r m a t i o no ft h ef e a s i b i l i t ys t u d y j i n gx i a o q i a n g ( e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g ) i n s t r u c t o r ：p r o f e s s o r g e n gc h u n x i a n g l iy u n a b s t r a c t o i lp r o d u c t i o np l a n ti sn o w e n t e r i n gt h eh i 曲w a t e rc u tp r o d u c t i o n ，b e c a u s eo ft h e l a r g e s c a l ep o l y m e r ，s e w a g et r e a t m e n tm o r ed i f f i c u l t ，t h es e w a g ew a t e rq u a l i t yd e t e r i o r a t i o n s t a t i o n s ，s e w a g et r e a t m e n ts i t u a t i o ni sg r i m i nt h i sp a p e r ，t u o s is e w a g ew a t e rq u a l i t ya n d c h a r a c t e r i s t i c so ft h ej u r i s d i c t i o no ft h eg e o l o g i c a lb l o c k r e q u e s t sw i t h i nar e a s o n a b l e t r a n s f o r m a t i o no fr a ws e w a g es t a t i o no nt h eb a s i so ff u l lc o n s i d e r a t i o nt ot h ew a s t ew a t e r c o n t a i n i n gh i 曲- v o l u m ey e a ro ny e a r ，s e l e c t e d 诵t ht h ec o r r e s p o n d i n gt h ep h a r m a c e u t i c a l a n d o p t i m i z et h ep h a r m a c e u t i c a li n v e s t m e n tp r o g r a mt oi n c r e a s ea n ds l o wd o w nt h es p e e do f c o r r o s i o na n ds c a l i n g ，c h o o s eam a t u r e ，a d v a n c e da n dr e l i a b l en e w t e c h n o l o g i e s ，s ot h a tt h e t r e a t e ds e w a g ew a t e rt r e a t m e n ts t a t i o nt om e e tt h e j u r i s d i c t i o no fm o s to ft h eo i lf i e l d i 巧e c t i o nw a t e rq u a l i t y ，w a t e rr e q u i r e m e n t s t h er e s u l t ss h o wt h a tn a t u r a lw a t e r t u o s i4h o u r so fs e t t l e m e n tr e m o v a li nt h eb a s i cr a t e o f6 0 o rs o ，t h es e t t l e m e n ti n e f f e c t i v e d o s i n g2 hs e t t l e m e n t ，t h eb e t t e rp u r i f i c a t i o n ，t h e w a t e rc o n t e n to fs u s p e n d e ds o l i d st o12 0 m g l ，o i lf o r1 0 m g l s e w a g es t a t i o nf o rt h e t r a n s f o r m a t i o no ft h es i z eo f3 5 10 4 m 3 d t om e e tt h e2 013b l o c ko i lf i e l dt oo i lf i e l do f w a t e r p a p e rs ot h a tt h et w os e w a g et r e a t m e n tp r o g r a mq u a l i f i e d ，a n dt w op r o g r a m sa r e c o m p a r e d ，g i v e nt h er e c o m m e n d a t i o no ft h ef i r s tp r o g r a m ，t h ep r o j e c tp u ti n t oo p e r a t i o n ，t h e w a t e rc a nb ei nt h ef u t u r e ( o i l110 0 m g l ，s u s p e n d e ds o l i d s110 m g l ) o ft h em a i n t a r g e t s ， g e o l o g i c a lc o n d i t i o n st om e e tt h er e q u i r e m e n t st od e a lw i t h r o c k sr e s e r v o i rw a t e rq u a l i t y i n d i c a t o r sa n dr e c o m m e n dm e t h o d so fa n a l y s i s ”s y t 5 3 2 9 9 4t h ec 2 c l a s ss t a n d a r d s k e yw o r d s ：p o l yw i t hs e w a g e ，w a t e rq u a l i t y ，a i rh a n d l i n g ，p r o c e s st r a n s f o r m a t i o n 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：日期：仞汐孚年肛月i o 日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、 缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签 指导教师签名： 日期：2 优留年z 月，d 日 日期：1 窖年五月1 0 日 中国石油大学( 华东) 工程硕上学位论文 第1 章绪论 1 1 选题的背景和意义 随着我国经济长期保持在较高水平的发展和增长，我国石油资源短缺状态严峻，供 需矛盾十分明显。从长远看，除了加强勘探寻找新的石油储量之外，实施强化采油，努 力提高老油田石油采收率，充分利用可采石油资源是一项势在必行且十分紧迫的任务。 一次采油和以水驱开采为主的二次采油只能采出原始地质储量的3 0 - 4 0 左右，还有 6 0 一7 0 左右的石油留在地下，围绕提高石油采收率发展起来的三次采油及相关配套技 术一直是世界各国石油科技工作者攻关的课题。八十年代中期，从化学驱中脱颖而出的 聚合物驱油技术逐渐进入矿场试验和实际应用阶段，为进一步大幅度提高石油采收率走 出了新的路子，国外己取得明显的效果。我国经过二十年的攻关研究更是有了比较大的 进展，并且已在这个领域走在了世界的前列。在胜利、大庆等油田的现场试验和应用中， 取得了令人鼓舞的结果。 目前胜利油田大部分油区已相继进入了开发的中后期，采出液综合含水高，部分甚 至高达9 3 6 。高含水开采期，利用化学剂驱油能有效地驱替水驱后的地层残余油，可 大大提高原油的采收率，对油田的稳产具有重要意义。胜利油田适合于聚合物驱油的地 质储量约占总储量的1 3 ，聚合物驱油技术己成为胜利油田稳产增产的主要措施，也是 油田开发后期的主要发展方向。胜利油田使用了聚合物驱( 主要使用) 、复合驱、表面活 性剂( 如石油磺酸盐) 驱等驱油技术。目前，以聚合物驱油为主的三次采油技术己在孤岛、 孤东、胜采等油田应用。聚合物驱油与常规水驱相比，可提高原油采收率1 0 左右，经 济效益明显。但是这些驱油技术的应用使采出液的乳化状态越来越复杂，乳化程度越来 越严重，造成油水沉降分离更加困难。 1 2 国内油田原油含水现状 胜利、大庆、辽河等油田相继都开展了聚合物驱油，均发现由于采出液中聚合物含 量高，导致采出液原油脱水和采出水除油十分困难，不仅增加了处理成本还影响了正常 生产。至今这个问题还未得到较好解决。由于前期聚合物驱油技术的推广应用，使得开 采后期聚合物驱油采出液总量将大幅度上升。随着注聚规模的扩大及时间的延长，采出 液中聚合物含量逐渐增多，采出液量逐年增大，其处理难度也在不断增加。根据目前现 场反馈的生产情况看，传统原油脱水和污水处理技术己难以适应，大量聚合物驱的采出 液造成现有设备处理效率降低、使用寿命缩短。目前在采出液处理过程中，由于常规化 第l 章绪论 学剂不适用等原因，使处理效果较差，并造成油田污水站内备运行效率降低。因此研制 处理采出液油水分离用的化学剂，并且设计针对性的处理流程显得十分重要。本文将对 聚合物驱采出液的性质，分析和研制油水分离技术，解决聚合物驱采出液油水分离问题， 使污水达标回注，并能在一定程度上减少工程投资、节能降耗、方便生产管理，具有广 阔的应用前景、较好的经济和环境效益。本文开展这项研究对胜利油田处理注聚污水具 有重大的现实意义，对全国其他油田也具有一定的指导意义。 1 3 坨四污水站情况介绍 胜利采油厂目前已进入特高含水开采期，该采油厂目前共有6 2 个开发单元，层段5 9 2 个，需求水量1 4 3 7 1 0 4 m 3 d 。其中a 级水质需求层段3 3 个，需求水量0 1 4 8 1 0 4 m 3 d ， 分别为总量的5 5 8 和1 0 3 ；b 级水质需求层段2 1 8 个，需求水量1 9 9 1 0 4 m 3 d ，分别 为总量的3 6 8 2 和1 3 8 8 ；c 级水质需求层段3 4 1 个，需求水量1 2 2 3x1 0 4 m 3 d ，分别 为总量的5 7 6 和8 5 0 9 。胜利采油厂现有大型污水处理站七座，日处理污水量高达1 3 2 x1 0 4 m 3 d 。近年来由于受大规模注聚的影响，污水处理难度加大，污水站出水水质变 差，污水治理形势严峻。注水、注聚开发作为目前胜利采油厂油田稳产的主要措施，注 入水的水质则是影响油田开发效果的关键。 位于胜二区中部的坨四污水站污水主要注入二区东三至沙三中油藏的二区腰部、边 部地区与t 1 4 3 断块的注水井中，共包括8 个注水单元，注入水井1 5 1 口，日注水量2 3 7 9 6 m 3 d ，所注水断块层间渗透率差别较大，最高值为1 2 u m 2 ，最低值为0 6 3 u m 2 ，因而水质 需求差异大。该站于1 9 9 1 年建成投产，2 0 0 2 年进行过一次小型改造，原设计处理能力 3 0 0 0 0 m 3 d ，目前实际处理量约为2 7 0 0 0 m 3 d ，胜坨油田二区自2 0 0 5 年3 月开始注聚，2 0 0 5 年1 1 月该站进站污水中开始见聚，以后污水含聚浓度逐年上升，由2 0 0 6 年年初的l o m g l 上升至目前的7 4 m g l 左右。污水含聚后大大提高了污水的粘度，降低了油水分离速度， 污水站来水含油自2 0 0 7 年3 月份开始大幅度上升( 目前为1l o o m g l ) ，造成污水系统除油 段超负荷运行，同时污水中含聚造成过滤器滤料表面形成凝胶层，污染和堵塞滤料，甚 至造成滤料的板结，致使坨四污水站目前外输水含油量、悬浮物含量、s r b 细菌、聚合 物等各项指标严重超标，造成地层后期堵塞现象频繁，地层启动压力增大、欠注层增多、 吸水指数下降。2 0 0 7 年1 1 月份该站水质综合符合率仅为3 6 9 ，比全厂平均低3 5 6 。该 站现有的两级沉降+ 过滤的生产工艺已经不适应目前含聚污水的处理需求，需要选择良 好的水质净化处理工艺，保证注水质达到标准。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 1 4 水质处理的必要性 1 4 1 油藏开发的需要 由于回注污水水质达不到油藏水质需要，造成地层欠注层增加，坨四污所辖区域的 欠注层数由1 9 9 8 年的2 2 个层位上升至t j 2 0 0 7 年的7 4 个层位，目前欠注层占总层数的比例是 3 9 8 ，而且渗透性越差欠注层越多。据统计表明由于水质不达标，坨四污地区平均吸 水指数由4 5 m 3 d m p a m 下降到1 9 m 3 d m p a m ，降幅为5 7 8 ，为了油藏开发的需要己到 了必须改进的地步。 1 4 2 现有水处理设施无法满足水质要求 目前坨四污水站的大部分污水处理设施建设于1 9 9 1 年，一次除油罐、混凝沉降罐 使用年限较长，罐内、外壁腐蚀严重，多次罐壁穿孔，污水处理效果差，管网及部分设 施运行时间长，设备老化、腐蚀现象严重，排泥、收油等辅助设施不完善，难以维持正 常生产。而且污水站进水水性改变，来水含聚，使后续的除油、过滤等运行负荷加大， 过滤器因滤料板结已经停运，目前现有的污水处理设施已经无法满足进站含聚污水的处 理要求。 1 5 研究目的及范围 1 5 1 研究目的 本文所研究的主要目的是针对坨四污水站来水水质特点及所辖区块的地质要求，在 合理改造原污水站的基础上，充分考虑到污水中含聚量的逐年升高的问题，选择成熟、 先进、可靠的新技术、新工艺，筛选出与之相应的药剂，优化药剂投加方案，减缓腐蚀 结垢速度，降低污水处理系统的操作维修成本，使处理后水质满足坨四污水处理站所辖 大部分油田的注水水质、水量要求。 1 5 2 研究范围 1 5 2 1 油藏注水开发需求研究 通过油藏注水开发现状及存在问题，分析油藏需求，确定注水水质标准、区块产水 量及近几年水量预测，为水质处理提供基础数据及依据。 1 5 2 2 水处理技术研究 ( 1 ) 通过现场中试结合实验室室内试验，筛选适合的净水剂，为水处理工艺的选 择提供理论依据及试验数据。 ( 2 ) 通过对污水站的来水、出水分别进行水质检测，分析目前系统的腐蚀结垢原 第l 章绪论 因，筛选适合的“三防”药剂。 1 5 2 3 水处理工艺研究 基于现场中试、化学分析及防腐研究的结果，结合同行业先进、成熟技术，确定水 处理工艺。 1 6 研究依据及遵循标准、规范 1 6 1 胜利采油厂2 0 0 7 年1 2 月6 日发胜利采油厂坨四站污水处理系统改造可行 性研究报告委托书。 l - 6 2 地质部门2 0 0 8 2 0 1 3 年五年期间，坨四污水站水量预测。 1 6 3 碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法s y t5 3 2 9 9 4 油f f l 采出水处理设计规范g b 5 0 4 2 8 2 0 0 7 油田采出水工程设计技术规定q s l0 4 8 1 2 0 0 1 1 7 研究原则 1 7 1 一般性原则 严格执行国家的法令、法规、标准，并兼顾地方、企业的规定、条例。充分考虑现 场运行实践需要。综合考虑技术、经济、安全、可靠、适用、质量之间的相互影响和制 约，优化实验方案，争取各种因素之间的最佳效果平衡点。 1 7 2 可靠性原则 针对来水水质特点及地质要求，并结合污水站现状，尽量采用成熟可靠的技术、流 程；在预期的处理指标和可靠性之间必须进行取舍时，选择可靠性。 在确定工艺流程、优化系统的方案时，充分考虑系统内外的各种不利因素，将可能 的技术风险降低到最小程度。 1 7 3 适应性原则 适应系统内外的变化因素，如进站水量、水质、温度的波动对处理设施的冲击和 站内运行工况的变化。同时，也要考虑系统内部附加各种药剂与流程及各段处理流程之 间的相互适应和协调一致。 1 7 4 经济性原则 在对处理指标和成本无实质性影响时，尽量选用投资少、运行费用低的处理药剂， 以降低运行费用。 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 1 7 5 环保与节能原则 所投加的药剂，必须满足处理工艺流程的要求，并且尽量减少处理过程中的污染， 保护环境设施及地下注水环境。 第2 章油藏开发现状及存在问题 第2 章油藏开发现状及存在问题 坨四污水站污水主要来自东三段、胜二区沙一段、胜二区沙二段、坨7 6 、t 7 6 5 、 坨1 4 3 等断块，处理后的污水主要注入二区东三至沙三中油藏的二区腰部、边部地区与 t 1 4 3 断块的注水井中，共包括8 个注水单元，注入水井1 5 1 口，日注水量2 3 7 9 6m 3 d ， 所注水断块层间渗透率差别较大，最高值为1 2 u m 2 ，最低值为o 6 3 u m 2 ，因而水质需求 差异大。 2 1 对应断块储层特征及开发现状 东三段为河流相沉积，岩石胶结疏松，胶结类型为孔隙一接触式，泥质含量高( 在 5 3 0 之间) ，油层出砂严重。平面、纵向上原油密度和粘度呈顶稀边稠，上稀下稠变 化。地面粘度范围1 8 0 - - 2 6 6 1 m p a s ，地面比重范围在0 9 1 9 0 9 5 8 9 c m 3 。地层水型 c a c l 2 ，目前地层水矿化度范围7 5 5 0 。2 0 8 6 0 m g 1 。目前，东三单元共有油井2 7 口，日产 液水平2 4 4 5 2 吨，日产油水平1 3 4 吨，综合含水9 4 5 。 胜二区沙一段是一呈扇形分布的层状油藏，油层物性好，储层孔隙度3 0 。空气渗 透率为2 - 7 1 a m 2 ，原始含油饱和度6 5 。地面原油密度0 8 6 。0 9 8 9 c m 3 ，粘度 6 8 8 2 1 2 0 9 m p a s ，地下原油密度0 7 8 0 8 4g c m 3 ，地下原油粘度5 - 2 0 m p a s 。地层水矿 化度为1 0 0 0 0 2 1 0 0 0 m g 1 水型c a c l 2 。原始地层压力1 7 5 m p a ，饱和压力1 4 1 6 m p a ，地 饱压差2 5 m p a 。原始地层温度7 0 。c 。目前，沙一单元共有油井4 1 口，日产液水平5 5 1 8 8 吨，日产油水平1 8 3 1 吨，综合含水9 7 。 胜二区沙二1 2 单元位于胜坨油田东部构造高点西南翼，东面以9 号大断层为界与 坨1 1 断块相接，北面以7 号大断层与坨2 l 断块相接，西部和东南部分别以鞍部为界与 胜一区和东辛油田营6 断块相连，南面与边水相连，是一个正韵律、高渗透、非均质严 重的中稠油、低饱和多层砂岩油藏。单元油藏埋深1 8 2 0 2 0 6 0 m ，最大含油面积2 2 1 k m 2 ， 油层平均有效厚度1 0 2 6 m ，原始地质储量3 9 7 7 1 0 4 t ，平均渗透率7 6 u m 2 。原油性质 具有顶稀边稠的特点，地下原油粘度5 - 5 0 m p a s ，地面原油粘度1 5 0 4 3 0 0 m p a s ，原油密 度0 9 2 o 9 5 9 c m 3 。稠油主要集中在以四排为界的边部，尤其是边部的2 砂层组。原始 油气比4 3 m 3 t ，原油体积系数1 1 2 。原始地层水矿化度2 4 0 0 0 m g 1 ，水型为氯化钙和氯 化镁。目前，沙二1 2 单元注聚区共有油井7 9 口，日产液水平7 0 6 2 5 吨，日产油水平 2 6 5 7 吨，综合含水9 6 2 ，非注聚区共有油井1 7 口，日产液水平2 1 2 1 吨，日产油水 平5 6 4 吨，综合含水9 7 3 ，1 - 2 单元目前有注聚区两个( 注聚南区、注聚北区) ，分区 6 中国石油大学( 华东) 工程硕上学位论文 状况如下： 注聚南区：设计受效油井4 7 口，目前开油井3 7 口，日产液4 7 6 3 1 m 3 ，日产油1 0 5 t ， 含水9 7 8 ，动液面4 7 9 m 。目前开注聚水井3 8 口，日注4 0 8 4m 3 ，日注干粉6 9 6 1 k g 注入压力9 5 m p a ，平均注入浓度2 1 8 7 m 1 ，井口粘度2 1 4 m g 1 ，注采比o 8 4 ，目前该 注聚区块基本未见聚。1 2 注聚南区见聚浓度预测详见表2 一l 。 表2 1 沙二卜2 单元注聚南区分年度见聚浓度一览表 t a b l e 2 - 1s a n d 2 1 - 2u n i tn o t et h e d i s t i n c t i o nb e t w e e ns o u t h - y e a r - s e el i s to f c o n c e n t r a t i o n 投产 见聚 见聚浓度 区块 安排 时间2 0 0 72 0 0 82 0 0 92 0 1 02 0 1 l 沙二1 - 2 注 2 0 0 6 1 22 0 0 7 1 0 1 0 5 08 0 9 04 0 聚南区 注聚北区：有注聚水井3 1 口，日注水量3 6 2 6 m 3 ，对应油井5 3 口，日产液量3 9 6 8 5 t ， 油量1 9 7 6 t 。目前该注聚区见聚率达到7 2 ，日注干粉量6 9 3 5 2 k g 。沙二1 2 单元注聚 北区见聚浓度详见表2 1 2 。 表2 - 2 沙二1 - 2 单元注聚北区分年度见聚浓度一览表 t a b l e 2 - 2s a n d 21 - 2u n i tn o t et h ed i s t i n c t i o nb e t w e e nt h en o r t h - y e a r - s e el i s to fc o n c e n t r a t i o n 投产见聚 见聚浓度 区块 安排时间 2 0 0 72 0 0 82 0 0 92 0 1 02 0 1 1 沙二1 - 2 注聚 2 0 0 52 0 0 5 1 15 29 01 2 08 04 0 北区 沙二3 砂层组是以辫状河沉积为主的河流相沉积体系，地下原油粘度1 1 m p a s ，原 油地下密度0 8 2 9 c m 3 ，原油地面粘度8 1 - 1 1 5 8 m p a s ，原油地面密度0 9 0 1 9 0 9 4 6 2 9 c m 3 ， 平面上原油密度和粘度呈由顶到边部逐渐升高趋势。地层水型为c a c l 2 ，由于开发中注 入了淡水，变化较为复杂，矿化度范围1 1 6 3 0 - 1 8 0 2 3 m g l 。目前，沙二3 单元共有油井 2 0 口，日产液水平2 9 0 0 7 吨，日产油水平1 0 7 1 吨，综合含水9 6 3 。 沙二4 6 砂层组地下原油粘度18 m p a s ，地下原油密度0 8 4 9 c m 3 ，原油地面粘度 8 3 4 6 7 8 m p a s ，原油地面密度0 9 0 1 , - 9 9 6 2 9 e r a 3 ，平面、纵向上原油密度和粘度呈顶稀 边稠，上稀下稠变化。地层水型为c a c l 2 ，由于开发中注入了淡水，变化较为复杂，矿 化度范围1 3 7 0 1 1 8 0 2 6 m g l 。目前，沙二4 - 6 单元共有油井1 4 口，日产液水平7 7 9 5 吨， 日产油水平3 4 2 吨，综合含水9 5 2 。 沙二7 4 8 l 单元为三角洲前缘沉积为主的弱亲水砂岩油藏，原油地下密度 0 8 4 9 c m 3 ，地下粘度5 2 6 5 m p a s ；地面密度0 。8 9 9 4 8 9 e r a 3 ，地面粘度1 4 0 1 3 0 0 m p a s ， 7 第2 章油藏开发现状及存在问题 单元地层水为c a c l 2 型，原始地层水矿化度2 0 0 0 0 5 0 0 0 0 p p m ，由于开发过程中相继注 入淡水及脱油污水，使地层水矿化度变化复杂，目前采出水矿化度为1 3 0 0 0 3 0 0 0 0 p p m 。 目前7 4 8 1 单元共有油井2 1 口，日产液水平4 6 1 0 5 吨，日产油水平1 2 3 2 吨，综合含 水9 7 3 。 8 3 5 单元为三角洲前缘反韵律沉积的中高渗弱亲水砂岩油藏。单元平均渗透率 2 4 p r n 2 ，孔隙度2 8 ，原始含油饱和度7 0 ，原油地下粘度1 2 1 6 5 m p a s ，密度 0 8 4 2 1 9 c m 3 ，地面粘度1 2 0 - - - 3 0 0 m p a s ，密度o 9 1 珈9 3g c m 3 ，原始地层水矿化度 2 0 0 0 0 5 0 0 0 0 p p mp p m ，由于开发过程中相继注入淡水及脱油污水，使地层水矿化度变化 复杂，目前采出水矿化度为1 3 0 0 0 3 0 0 0 0 p p m 。目前8 3 5 单元共有油井1 8 口，日产液水 平2 7 7 5 7 吨，日产油水平7 6 3 吨，综合含水9 7 3 。 t 1 4 3 断块为浊积水道透镜状岩性油藏，油藏含油层位沙三中，储层为含粉砂细砂 岩，分选较好，平均粒度中值0 1 8 m m ，最大粒度中值0 2 1 m m ，孔喉平均半径2 0 4 6 u m ， 平均渗透率6 3 0 1 0 3 ，渗透率变异系数0 4 9 。原油地面粘度9 8 m p a s ，密度0 8 5 7 9g c m 3 ， 地层水矿化度5 3 8 9 7 p p m 。目前坨1 4 3 单元共有油井1 7 口，日产液水平1 1 9 1 5 吨，日 产油水平2 3 8 6 吨，综合含水8 0 。 2 2 注水水质不达标对油藏开发的影响 2 2 1 胜二区注水井近井地带堵塞，注水压力升高： 胜二区中注水压力由2 0 0 0 年的9 8 m p a 上升到2 0 0 7 年的1 1 9 m p a ；由于部分井地 处偏远地区，位于注水管网末端，泵压低，造成停欠注严重，注水量远远不能满足提液 需要。部分开发井网瘫痪，开发井网不完善和注采对应率下降，注采对应率由2 0 0 0 年 的9 0 7 下降到2 0 0 6 年的8 3 5 。胜二区区中注水压力变化情况见图2 1 。 图2 - 1 胜二区注水压力变化曲线图 f i 9 2 - 1s h e n 9 2d i s t r i c tw a t e rp r e s s u r ec h a n g e si nt h ec u r v e 8 中国石油大学( 华东) 工程硕十学位论文 2 2 2 注水水质差引起启动压力上升，吸水指数降低： 胜二区中由于注水水质差造成地面配套费用增加，管理难度大，安全系数低，启动 压力由2 0 0 0 年的7 5 m p a 上升到2 0 0 6 年的9 6 m p a ，吸水指数由2 0 0 0 年的1 6 m 3 d m p a 下降到目前的1 2 1 3 m 3 d o m p a ，完成不了配注任务。该区吸水指数变化曲线见图2 2 。 垒 吕 籁 挈罂 苌 督 图2 - 2胜二区吸水指数变化曲线图 f i 9 2 2s h e n 9 2w a t e ra r e ai n d e xc u r v e 2 2 3 不同渗透率级别地层欠注层数的变化 根据渗透率分级情况( ( 0 1 i t m 2 ，o 1 0 6 i ，t m 2 ，0 6 1 岬2 ，) 1 i t m 2 ) ，胜二区的1 4 6 6 个层段的欠注层变化详见表2 3 。 表2 - 3坨四污地区分渗透率级别欠注层变化情况一览表 t a b l e 2 - 3t u o s is u b - r e g i o n a lp e n e t r a t i o nl e v e l so fp o l l u t i o nd u et oc h a n g e s i nt h en o t e - l i s t 目前欠注层 9 8 年的欠注0 7 年的欠注欠注层欠注层增加 渗透率级别总层段数占总层段百 层数层数增减百分数( ) 分数( ) 可见同8 9 年相比由于水质变差除渗透率 1 l a m 2 的地层外，欠注层均增幅较大，且 渗透性越差欠注层越多。中低渗单元的注水水质不达标造成水井欠注，地层能力下降。 如二区t 1 4 3 单元，该砂体的孔隙度、渗透率较低( o 6 3 u m 2 ) 。自2 0 0 0 注水开发以来， 由于水质不达标，加上渗透率较低，注水一直不正常，5 口水井平均单井日注4 1 m 3 d ， 区块注采比只有0 3 2 。造成地层能量持续下降，平均动液面只有1 5 0 6 7 m ，地层总压降 1 4 7 6 m p a ，自然递减高达2 l 。中低渗单元的注水水质不达标，地层堵塞现象频繁， 9 第2 章油藏开发现状及存在问题 造成酸化等增注有效期较短，平均有效期只有5 3 天，平均单井日增水量5 0 m 3 。 据统计表明由于水质不达标，坨四污地区平均吸水指数由4 5 m 3 d m p a 。m 下降到 1 9 m 3 m m p a i t i ，降幅为5 7 8 ，已到了必须改造的地步。 2 2 4 注水水质差，引起注水设施投资增加 因注水水质变差，为保证注水井的配注，在注水压力较高的井口需要安置增压泵， 目前因水质变差，胜二区的增压泵数由2 0 0 4 年的1 4 台增加到目前的2 5 台，由此导致 增注费用逐年增多，由2 0 0 4 年前的年均9 8 万元增加到现在的近1 7 5 万元。 2 2 5 注水水质达标率低，造成注水技术指标“低”。 目前胜二区注水井分层注水层段合格率较低，其中一个重要原因是水质差，分注不 合格井所占比例仍然偏高，不能满足开发需要。主要原因：污水处理系统达不到设计要 求，无法按时清罐，使污水罐有效容积变小，污水沉降时间短，所有的污水过滤罐全部 报废停用，使污水水质长期不达标，造成油管因油泥附着、结垢现象严重。油管循环使 用时间长，腐蚀老化严重，使油管丝扣损坏、本体穿孔、破裂。注水井由于注入状况不 清，造成局部平面和层间矛盾突出，无法进行有效注采调配。分层注水井层段合格率仅 为4 9 7 。 2 2 6 注水水质达标率低，造成注水井作业井次增加，增注措施有效期变短。 注水水质不达标，导致地层注入压力不断升高，为了满足油藏的需求，采油厂加大 了水井增注力度，作业及增注井次由2 0 0 0 年的1 2 4 井次年增长到目前的1 9 5 井次年。 但受水质不达标二次污染的影响，目前酸化、水力振荡等增注措施对欠注层改造有效期 较短，详见表2 4 。 表2 - 4胜二区注水井作业次数及增注措施有效期变化情况一览表 t a b l e 2 4s h e n 9 2d i s t r i c ti n j e c t i o nw e l l sa n di n c r e a s et h en u m b e ro fo p e r a t i o n a lm e a s u r e st on o t e ! 垒璺翌g 竺璺! 望! 垒曼! ! 璺! 壁! ! 璺! ! 坚 年度 2 0 0 02 0 012 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 0 6 类别 1 0 十田油 学( 牛东)t 程“皓z 23 水质不达标对注水管网及井简设施的影响 2 31 水质不达标对注水管网的影晌 2 0 0 3 年至2 0 0 7 年以束，由于坨四站水质变差，对注水管州主婪柯两种危害； 一是管线结垢速度加剧，管损加大，平均结垢厚度在j o m m “。，水井专项游埋跟 踪描述显示油管酱遍存在着结垢腐蚀现蒙。h 前聚油j 注水井单井管线全部采h j 0 7 6 m m 和0 6 0 r a m 这两种规格的铡管，从管线长度、管径、单井注水量等参数柬看， 理论r 币井管线k 力损失应小于02 m p a ，然而统| 十结果显示，压力损失大j ，】o m p a 的 单井管线有9 8 条其l 】压力损失大于2o m p a 的3 6 口井，说明“水管l 叫结垢比较严重， 对0 3 年至0 7 年管线穿孔现场管线内擘结垢实际情况进行对比，发现0 3 年后管线结垢 速度明碾加剧，地丽注水管线结垢情况目蚓2 3 舟2 f i ：水管线结垢目 i , i 9 2 3s c m i n gw a t e rp i p e l i n ep l a n s 是水质变差，细菌含量j 一引，管线腐蚀程度上刀，注水干线穿孔次数明显增多 计见衷2 5 ，地面汪水管线腐蚀情况见俐2 - 4 。 注水十线发生穿孔，导致停产4 座相关配水阳 导致停注时i n j l l5 h 。 罔23 - 2 所小为2 0 0 8 年1 月2 2 一零排南 停注】7 口注水井，影l j q 注水量2 1 5 9 m 3 ， 表25 坨四站外部注水管线穿孔情况统计表 墅旦蝗尘! 坚! 苎旦卫垡型量坚生翌生巫坚坐坠塑坠堕卫堕鱼堕堡生匹雎! 型笪旦堕堕一_ _ 一 时间 0 3 年 0 4 年0 5 年0 6 年0 7 年 穿孔次数4 i 敞3 9 次5 6 巩5 5 敞6 1 玖 i 划24一水铂l 鸠蚀h 1 2 ，4 、v t i l c rp i j l e l i n er lj r tn h i n j p 2 32 水质不达标对井筒设施的影响 根抛现场舭剐发现”j - q i 渚趟存化卉小川“度的结hr 腐蚀现舅、，i f 是造成t 归试 避、能柱洳；火的f 拦原丁】。揣蚀f - 况见纠2 - 5 。 hz 。埘r 竹h 髑蚀阳 f ? j 9 2j 【n d c l o u n p i p ec r r t m i i ) 中国石油大学( 华东) - t 程硕r 1 学位论文 第3 章坨四污水站现状及存在问题 3 1 工程现状 3 1 1 坨四污水站 3 1 1 1 坨四污水站处理工艺现状 坨四污水站1 9 9 1 年建成投产，当时设计污水处理规模为4 1 0 4 m 3 d ，处理流程为 重力流程，当时的处理流程如下： 油站来水_ 一次除油罐_ 二次混凝除油罐一缓冲罐一提升泵_ 砂滤罐_ 胜五注水 站 2 0 0 2 年对于该站进行了局部改造，增加了6 台0 3 6 m 的核桃壳过滤器，并且配套 完善了污水、污油回收系统、污泥回收系统，局部改造后处理规模为3 0 1 0 4 m 3 d 。改 造后的处理流程为： 油站来水_ 一次除油罐一二次混凝除油罐一缓冲罐_ 提升泵_ 核桃壳过滤器一胜 五注水站 目前实际处理量为2 7x1 0 4 m 3 d ，处理流程为重力流程，处理后污水全部外输至坨 四站旁的胜五注水站，因进站污水含聚等因素，核桃壳过滤器多次发生堵塞板结现象， 目前实际运行流程如下： 油站来水一一次除油罐一二次混凝除油罐_ 缓冲罐_ 提升泵_ 胜五注水站 站内配套有污油回收系统，污水回收系统，油和水均能回收，但是部分设施老化严 重。 站内缺少污泥处理系统，因污泥干化场渗水现象比较严重，目前站内污泥在各罐清 罐时予以清运。 坨四污水站现状图见附图一，现状工艺流程图见附图二。 3 1 1 2 主要处理构筑物现状 目前该站主要设施有：3 0 0 0 m 3 一次除油罐( d 1 8 9 9 0 m m 、h 1 1 7 8 0 m m ) 2 座，3 0 0 0 m 3 二次混凝除油罐( d 1 8 9 9 0 m m 、h 9 9 8 0 m m ) 2 座，7 0 0 m 3 ( 1 0 0 0 m 3 截矮) 缓冲罐2 座，5 0 0 m 3 反冲洗回收水罐2 座，1 0 0 m 3 污油罐2 座，1 0 0 m 3 污泥浓缩罐2 座，0 3 6 核桃壳过滤器 6 座，污水回收水池( 2 4 x 2 4 m ) l 座，污水外输、回收、污油回收泵房及配电值班室1 栋 ( 内设：外输泵1 2 s h 一1 3 型4 台、污水回收泵i s l 5 0 。1 2 5 3 1 5 型4 台、污油回收泵 i s l 0 0 8 0 1 6 0 型2 台) ，加药间及药库1 栋( 内设：加药装置5 套) 。 第3 章坨四污水站现状及存在问题 3 1 1 3 站内管网现状 站内管线主要为钢管，大部分为1 9 9 1 投产的管线，局部为采油厂自行更换了部分 玻璃钢管线，钢管内防采用h 8 7 环氧涂料，埋地管线采用加强级沥青防腐层。目前站内 1 9 9 1 投产钢管腐蚀穿孔频繁，经常造成流程局部瘫痪，水质恶化，同时大量的修补也使 生产成本大幅上升，玻璃钢管线也局部出现过管线老化破裂的现象。 3 1 1 4 处理水质现状 目前坨四污水站处理水量约2 7 1 0 4 m 3 d ，处理后的污水全部输往胜五注，因近几 年坨四污水站进站污水含聚量逐年增加，坨四污进站污水水质变差，现有的大部分污水 设施老化严重，配套设施不完善，处理后污水水质严重超标，坨四污水站进站、出站水 质情况详见表3 一l 。 表3 1坨四污水站处理前、后污水水质一览表 t a b l e 3 - 1t u o s is e w a g ep r o c e s s i n gs t a t i o n sb e f o r ea n da f t e rt h es e w a g ew a t e rq u a l i t yl i s t 3 1 2 胜二区注聚系统概况 胜二区2 0 0 5 年转入注聚开发，注聚区目前共建有配注站一座( 分一期、二期建成) ， 注聚站5 座，其中的5 撑注聚站同时作为c d g 试验站。总的注聚井数7 l 口，该注聚区 以配注站为中心，自北向南主要分为北部注聚区和南部注聚区，其中北部注聚区主要包 括1 群注聚站、2 拌注聚站、3 拌注聚站，投产时间是2 0 0 5 年3 月；南部注聚区主要包括4 j 6 f 注聚站、5 群注聚站、6 ! 注聚站，投产时间是2 0 0 6 年1 2 月，各站的相对位置关系详见附 图七，各站目前运行现状详见表3 2 。 1 4 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文 表3 2 胜二区注聚系统现状一览表 ! 璺垒! 里三二兰璺塾呈望g 兰堕i ! ! ! i ! ! 巳壁! ! 坐曼! ! ! ! ! 皇坐! 璺! i ! ! 壁! ! 坠曼! ! 璺! 望! g ! ! 殳 类别注聚井数试验井数聚合物母液量注聚液量备注 站别 ( 口)( 1 ：3 )( m 3 d ) ( m 3 d ) 3 2 存在的问题 由于胜坨油田二区从2 0 0 5 年开始注聚污水中含聚量逐年上升，同时坨四污水站已 运行了近1 7 年，其工程现状已明显地暴露出诸多问题，而正是这些问题导致处理出水 水质更加无法达标，主要表现在以下几个方面： 3 2 1 水性改变，来水含聚，现有水处理设施