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華北油田提升注水水質(zhì)工作紀(jì)實

   2016-09-07 中國石油新聞中心

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核心提示:月2日8時30分,華北采油四廠別古莊作業(yè)區(qū)古一注化驗員田友群,對各水質(zhì)處理點進行取樣、化驗,并將數(shù)據(jù)填寫

月2日8時30分,華北采油四廠別古莊作業(yè)區(qū)古一注化驗員田友群,對各水質(zhì)處理點進行取樣、化驗,并將數(shù)據(jù)填寫到水質(zhì)化驗記錄本上。技術(shù)人員隨即進行數(shù)據(jù)分析,如有異常立即調(diào)整。

在當(dāng)前油田開發(fā)工作中,精細(xì)注水已成為提高采收率和開發(fā)效益的最經(jīng)濟有效的方式,而注水水質(zhì)是源頭因素。水質(zhì)不高,會對管線和井筒造成腐蝕、結(jié)垢,影響分注工藝的推廣應(yīng)用,增加油田開發(fā)運行成本。

近年來,華北油田通過創(chuàng)新工作機制、提升管理水平、工藝標(biāo)準(zhǔn)化等措施,使水質(zhì)達標(biāo)率提高到97.3%,為油田開發(fā)夯實了基礎(chǔ)。

問題導(dǎo)向 抓住關(guān)鍵補短板

為進一步提高注水水質(zhì),華北油田開展水質(zhì)大調(diào)查,分析影響水質(zhì)的主要因素。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),采出水處理工藝落后、設(shè)備老化、達不到低滲透、特低滲透油藏水質(zhì)要求、注水管線未及時清洗清垢造成井口二次污染,是主要問題。

知悉癥結(jié),也就抓住了問題的關(guān)鍵。緊接著,一個個舉措出臺,為提高水質(zhì)開出治理藥方。首先,完善工作機制。華北油田按照股份公司管理規(guī)定制定了《華北注水開發(fā)油田水處理和注水系統(tǒng)地面生產(chǎn)管理暫行辦法》,增加工區(qū)、站場職責(zé),細(xì)化水質(zhì)化驗項目、節(jié)點管理指標(biāo)、監(jiān)督與考核等內(nèi)容。各油氣生產(chǎn)單位完善廠級《注水管理辦法》《注水專業(yè)內(nèi)審考核細(xì)則》《化學(xué)藥劑使用實施細(xì)則》等相關(guān)文件,根據(jù)年度工作目標(biāo)對考核指標(biāo)進行動態(tài)調(diào)整。同時,補充制定《微生物反應(yīng)池污水處理操作規(guī)程》《紫外線殺菌裝置操作規(guī)程》等操作規(guī)程23項。其次,采取年度定期專項檢查、日常抽查、公布考核結(jié)果相結(jié)合的管理方式;油氣生產(chǎn)單位編制月度報表,開展季度內(nèi)審,召開“廠長注水辦公會”,有序推進水質(zhì)工作。

標(biāo)準(zhǔn)化工藝 破題解困提效益

以往,油田采出水處理工藝流程一般為沉降+過濾+回注,俗稱“老三套”,主要是去除廢水中的油和懸浮物。但隨著油田深入開發(fā),采出液水質(zhì)特性發(fā)生很大變化,同時巖性油藏低滲透油田對水質(zhì)要求進一步提高,老的采出水處理工藝已不能滿足回注水要求。

為此,華北油田在2011年啟動水質(zhì)改善工程,成立水質(zhì)改善項目部,制定3年規(guī)劃。目前,按照油藏滲透率已形成五大系列采出水處理標(biāo)準(zhǔn)化工藝,即對特低滲透油藏,采用沉降+微生物+超濾膜工藝;對低滲透油藏,采用沉降+微生物+兩級精細(xì)過濾工藝;對中低滲透油藏,采用沉降+氣浮+過濾工藝或沉降+過濾工藝;對高滲透油藏,采用過濾或沉降罐除油工藝;對特高滲透油藏,采用隔油罐收油工藝。

同時,針對水質(zhì)管理工作實際,華北油田設(shè)計并形成注水“水質(zhì)節(jié)點”管理方法。地質(zhì)工作人員以“油區(qū)來水、沉降、過濾、注水站出口、注水井井口”5個節(jié)點為依據(jù),結(jié)合現(xiàn)場實際確定合理的節(jié)點管理單元,實施逐級管理,并制定檢測頻次、責(zé)任人、不達標(biāo)原因分析、治理措施等事項,實際運行中如果某級水質(zhì)不達標(biāo),現(xiàn)場管理人員就根據(jù)相應(yīng)原因分析表及時采取“兩調(diào)一清”“兩定一調(diào)”“控、調(diào)、換”等對應(yīng)措施保證每個節(jié)點達標(biāo)。

為保障節(jié)點管理工作有效推進,華北油田制定節(jié)點水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、考核政策,配齊化驗儀器,加強員工培訓(xùn),定期組織檢查,形成注水全系統(tǒng)閉環(huán)管理。相關(guān)管理部門以此為抓手,對各采油廠進行監(jiān)督、檢查、考核,以每年定期檢查和日常抽查相結(jié)合的方式,形成水質(zhì)管理新常態(tài)。目前,這個公司水質(zhì)工作管理趨向量化、數(shù)字化、可視化,不僅大大減輕了注水管理的難度,而且最大限度避免了管理的模糊性,推動注水管理向精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化邁進。

優(yōu)化設(shè)計 節(jié)能降耗顯成效

設(shè)計優(yōu)化是最大的節(jié)約。油田在水質(zhì)工作各個節(jié)點不斷優(yōu)化設(shè)計,提高注水系統(tǒng)效率、改善水質(zhì)的同時,實現(xiàn)降本增效。

華北油田創(chuàng)新形成“管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計,仿真優(yōu)化軟件,圖形仿真技術(shù),井筒、儲層效率分析,注水系統(tǒng)效率測試技術(shù),注水站能效在線分析系統(tǒng)”6項核心技術(shù)。其中,仿真優(yōu)化技術(shù)在油田推廣應(yīng)用,先后對18座注水站實施技術(shù)改造,注水系統(tǒng)效率平均提高5.1個百分點,注水單耗下降到6.01千瓦時/立方米,累計節(jié)電7325萬千瓦時。

采用物理生化采出水處理技術(shù),大幅降低藥劑量。11座站采用生物工藝,30座站應(yīng)用紫外線殺菌裝置,3座站采用超濾膜工藝;改善后,14座站不加任何藥劑。

加快小斷塊一體化集成裝置的應(yīng)用,提高建設(shè)水平。通過多年研究應(yīng)用,已形成第一級、第二級、第三級等不同水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的采出水一體化集成裝置,已應(yīng)用23套。隨著工藝日益成熟,小斷塊就地處理回注,節(jié)約清水、拉運費已成為有效降本增效方法,并提高采收率。油田有4座站已應(yīng)用采出水一體化集成裝置,預(yù)計將節(jié)約運費、電費220萬元。

處理工藝要不斷創(chuàng)新完善

華北油田1976年勘探開發(fā),從潛山油藏、砂巖油藏到復(fù)雜小斷塊開發(fā),先后經(jīng)歷了快速建產(chǎn)、高速開發(fā)、戰(zhàn)略調(diào)整和持續(xù)發(fā)展4個階段。近些年,砂巖及復(fù)雜小斷塊油藏成為開發(fā)主力,精細(xì)注水無疑成為穩(wěn)油增油的重要措施。而實施精細(xì)注水措施過程中,一個不容忽視的問題就是:傳統(tǒng)“沉降+過濾+回注”的采出水處理工藝已不能滿足低滲透、特低滲透油藏水質(zhì)要求,影響了開發(fā)效果。采出水處理工藝必須不斷創(chuàng)新、完善。

為此,華北油田結(jié)合2011年啟動的水質(zhì)改善工程,組織機關(guān)專業(yè)部門、采研院、油氣生產(chǎn)單位等27名專業(yè)人員組成專家組,覆蓋地質(zhì)、工程各專業(yè),包括生產(chǎn)現(xiàn)場到開發(fā)研究等相關(guān)單位,結(jié)合實際,突出華北特色來開展攻關(guān)工作。

為系統(tǒng)解決問題,華北油田帶著問題邀請全國的水處理廠商進行工藝技術(shù)交流、現(xiàn)場考察,明確了不同油藏應(yīng)采用不同處理工藝的原則。專家組從工藝先進性、適應(yīng)性、投資運行成本等方面綜合評價。針對特低滲油藏水質(zhì)懸浮固體含量小于1毫克/升的嚴(yán)格要求,應(yīng)采用超濾膜技術(shù),而保證超濾膜長期穩(wěn)定最佳預(yù)處理是微生物工藝;針對低滲油藏水質(zhì)懸浮固體含量小于2毫克/升的要求,可以采用相對低成本的微生物+兩級石英砂精細(xì)過濾工藝,達到水質(zhì)要求;針對中滲油藏水質(zhì)要求,傳統(tǒng)的兩級多功能過濾器或氣浮+過濾等工藝已成熟,可直接推廣應(yīng)用。

另外,華北油田復(fù)雜小斷塊多采用拉油的開采方式,占產(chǎn)量1/4,不能集中注水,嚴(yán)重影響開發(fā)效果。華北油田采取近井集中處理、采出水就地回注的方法,并根據(jù)不同油藏滲透率研制一體化集成膜處理、三級除油兩級過濾的采出水一體化集成裝置等橇裝水處理工藝。

通過研究應(yīng)用,華北油田依照油藏滲透率形成5類采出水處理標(biāo)準(zhǔn)化工藝。近5年來,通過水質(zhì)改善工程,油田在41座站采用標(biāo)準(zhǔn)化采出水工藝,水質(zhì)全部達標(biāo),同時優(yōu)先采用物理生化工藝降低加藥量、清改污、關(guān)停無效回注井等措施,年節(jié)約成本5300萬元以上。




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