中原油田注入水水质改性效果及结垢可能性研究

本文介绍了1995－1997年间在中原油田陆续实施的注入水水质改性技术的要点,回注污水处理工艺及实施前后全油田注入水水质改善情况的统计数字,这些数字表明中原油田注入水水质已稳定达标,用不同理论公式预测了3个联合站的高pH值（≥8．0）注入水发生CaCO3,CaSO4,MgCO3结垢的趋势。通过加入晶种促进结垢并用X射线衍射法测定,得到了3个联合站不同比例的注入水和采出水在不同温度下（70度,90度,110度）的单一无机盐结垢量和总结垢量,理论预测和实验测定结果都表明,3个联合站的注入水和采出水均具有结垢性,且相互间是不配伍的结垢的主要面份是CaCO3。     

中原油田污水处理系统水质达标治理技术

中原油田污水处理水质达标综合治理方案实施后,可实现处理后水质全面,稳定达标,提高原油注采率,避免堵塞层。采用污水处理新工艺,新设备后,运行费用低,自动化程度高,节能效果好,处理效果工提高,且工艺先进,管理方便。加药自动化的实现,可准确控制加药量、稳定净化水质,有效减缓系统腐蚀和结垢,延长洗井周期,注水水性能得长底改善。系统治理实施后,回水质各项指标全部达到及部分指标超过部颁中、低渗油层注水水质指标     

新疆油田注水水质稳定控制技术应用

新疆油田部分区块由于采出水水质存在不稳定因素,加之配套处理工艺无法有效解决现有的问题,往往导致井口注水水质无法长期稳定达标。通过室内研究分析,长输管网的二次污染和外输水水质本身存在不稳定性,水中还有易氧化的还原性离子和存在较严重的碳酸盐自结垢趋势,是影响井口注水水质稳定性的关键因素。经优化筛选,确定了结垢控制技术、电解杀菌技术、空气氧化技术的应对措施,分别研制开发出对路的处理工艺和配套的新型药剂配方体系,为新疆油田长期稳定注水从而提高油田注水开发效果提供了技术保障。     

注水水质调控技术研究

介绍了注水开发油田中,影响注水水质的主要因素。通过大量的试验研究提出了注水水质调控方法,通过以采油二厂七中东八道湾组油藏为主,分析了水质控制指标的变化带来的注水井吸水能力的变化,预测了注水井的伤害半径以及吸水能力变化的半衰期。根据水质控制指标的变化引起的注水井的伤害指标确定注水水质指标,最后决策最优方案。目的就是通过调整水质控制指标,旨在基本满足注水的前提下控制注水成本,提高注水开发效益。     

长庆低渗透油田注水水质稳定技术

大庆油田是低渗、特低渗透油田。注水水质是影响注水开发效果的重要因素之一。长庆油田主要以洛河层水为注入水，影响水质的因素中，主要因溶解氧及硫酸盐还原菌产生腐蚀性，固体颗粒含量和粒径对低渗透砂岩造成严重伤害。注入水与地层水普遍不配伍，垢型以BaSO4、CaCO3为主，垢量最大可达2.3g/L，注水层大多为弱速敏、弱水敏，但长2层普遍存在中等偏弱到中等程度的水敏，通过室内试验及现场实施适合于长庆油田的除（隔）氧、精细过滤、注入水杀菌防腐、防治注水地层结垢、水敏地层防水敏等注水水质稳定技术，为长期稳定注水从而提高油田注水开发效果提供了技术保障。     

特高压注水技术在中原油田的研究与应用

中原油田深层低渗透及特低渗透油藏在井口注水压力小于31.4MPa条件下,注不进水或完不成地质配注水量,造成采油速度低、自然递减幅度大。为此,进行了特高压注水技术研究,将井口注水压力提高到接近于地层破裂压力,使地层产生微裂缝,从而提高地层渗透率,将水注到油层,实现补充地层能量、增加水驱动用储量的目的。开展了特高压注水方式及选井原则、套管保护技术、地面工程配套技术研究,制定了特高压安全注水操作规程、设计规范等,形成了系列特高压安全注水工艺。经过3年的推广应用,确保了特高压注水工作的安全生产,取得了显著的经济效益和社会效益。     

提高中原油田注水系统效率的措施探讨

１中原油田注水系统现状及存在的问题中原油田目前共有注水井１６４３口,注水支干线２４５ｋｍ,井口注水管线８００ｋｍ;已建大型离心泵站１１座,离心注水泵４８台,小型增注站７２座,柱塞泵３３５台,注水泵装机总容量为１０５０４４ｋｗ。油田年注水量３８２９．３...     

CT2－10油田注水缓蚀剂

根据中原油田污水处理和注水水质等情况,研制了CT2－10缓蚀剂,并用CT2－10缓蚀剂在中原油田一联合站进行现场试验,使腐蚀速率控制在0．076毫米每年以下,其他各项指标均符合中原油田低渗透性柱层的要求,试实表明,该缓蚀剂是目前国内较好的一种适用于油田含油污水的缓蚀剂。     

渤南油田采油污水处理方法研究

在室内实验研究的基础上提出了处理渤南油田结垢性含油污水的方法，在45－50℃下在渤南首站污水中依次加入以活性Ca(OH）2为主要成分的助凝剂CH－2和等量PAC，PAM组成的复合如凝剂JPM－1，短时间搅拌后静置沉降50－60min，上清水经砂滤后清澈透明，浊度＜0．5NTU，pH值上升至8．0－8．5，各项水质测定值（含油量，悬浮物，腐蚀速率，粒度中值，SRB和TGB菌数）均符合石油天然气行业标准的A3级指标，CH－2加量为280－400mg/Ln,JPM-1加量为150－200mg/L，随污水含油量（39－112mg/L)增加而增加，未处理污水失钙镁率为17．7％，有结垢性，处理后水及其与未处理水的2：3和3：2混合水失钙镁率＜1％，无结垢性，此方法工艺简单，可利用原有设备，经济性好。     

含油污水处理在中原油田防腐中的作用

中原油田回注污水矿化度高(40～150g／L)，钙镁离子含量高(4～6g／L)，呈酸性，pH值6．0～6．5，腐蚀性很强，污水处理和注水管线、设备腐蚀严重。列表给出了中原油田12座污水处理站来水(油田产出水)的离子组成和2001～2002年5个季度腐蚀速率监测数据。介绍了1994年以来开发的使水质完全达标的两项注入水处理技术：将污水pH值提高至8．0～9．0，絮凝，稳定化的水质改性技术，1997年已全部在12座污水站应用，处理中产生大量污泥，高pH值下的结垢性是一个受到关注的问题；在pH=7．0条件下用过氧化物预处理、混凝的强氧化预处理技术，使污泥量减少50％以上，结垢倾向减轻。中原油田注入水的年平均腐蚀速率已由0.705mm/a(1994)降至0．0986mm／a(2001)。接近行业标准推荐值≤0．076mm／a。注入水引起的腐蚀已大大减轻。表6参3。     

纯化油田回注污水结垢性与配伍性研究

胜利纯化油田注水水源为纯梁（油气水集输处理），首站污水，碳酸钙结垢引起注水压力上升，影响油田生产，在室内通过加入助凝剂和混凝土剂进行化学混凝，静置沉降，过滤后加入稳定剂，将该污水转变成为符合注入水行业标准的净化水，该净化水pH=8.-8.3，成垢离子Ca^2 ,Mg^2 ,HCO3^-1等含量较高，但根据饱和指数SI和稳定指数SAI预测无CaCO3结垢倾向，配伍性实验结果表明；在油层温度（90℃），下密闭加热7天，首站污水，纯梁油田及其边缘井产出水均产生沉淀，不同比例的首站污水与纯梁，边缘井产出水混合水也产生沉淀，相互不配伍，处理后的首站污水仍保持清澈透明，按不同比例与纯化油田及其边缘井产出水混后后，水色清亮，浊度略上升，但无沉淀生成。     

广利油田污水改性研究

对用碱剂处理高腐蚀性的广利回注污水、进行水质改性及缓蚀、阻垢问题进行了室内实验研究。用单一碱剂(NaOH，Ca(OH)2，NaCO3，NaSiO3)处理后的广利污水(pH=8．5)，腐蚀速率达到注水要求，但悬浮物含量急剧上升。碱处理后加入筛选的二元复配絮凝剂沉淀30分钟的中层水样，腐蚀速率、总铁、悬浮物、含油、SRB数均符合注水要求，但残渣量很大，沉降4小时以后，湿渣率为6％～9％，干渣率为0．09％～0．46％。根据各碱剂的优缺点将碱剂复配，优选出了未报道其组成的3种复配碱剂，与絮凝剂结合使用，使湿渣率降至5％～8％，干渣率降至0．0647％～0．0709％。其中复碱F用量中等而pH值易调，干渣率0．0647％。与地层水相比，复碱改性污水及其与地层水的混合水更易结垢。根据理论预测(60℃)，复碱改性使广利污水的CaCO3结垢性由临界变为结垢，使CaS04结垢性由不结垢变为结垢或临界。筛选了供复碱改性广利污水使用的阻垢剂。以一种标准盐水测定的渗透率为基准，精细过滤广利站处理后回注污水和复碱处理广利污水先后流过3支地层岩心，使渗透率分别下降6．2％～7．8％和3．9％～4．7％。因此，复碱改性并作絮凝、阻垢处理的广利污水可用作注水。大量污泥的处理是待解决的问题．图1表11参5．     

中原油田高含水轻质油藏注空气提高采收率技术探讨

介绍了注空气提高采收率技术的原理及其在国内外的实验研究和现场应用情况,针对中原油田的地层条件,分析探讨了实施注空气技术的可行性和广阔的应用前景,建议在高含水轻质油藏率先进行现场试验,将会在技术上有所突破,并带来可观的经济效益。     

吐哈油田注入水水质分析误差及改进

报道了吐哈油田按行业标准SY/T 5 32 9 1994检测注入水水质中 4项指标的测定误差及误差来源 ,提出了改进建议。悬浮固体 (SS)测定中有时出现测定值小于零的情况 ,误差来源于SS值过小 ,接近称量误差以及滤膜溶失 ,建议在可能情况下加大水样量 ,使用溶失量小的或惰性的滤膜 ,使用双层滤膜可消除滤膜溶失造成的误差。粒径中值不能反映水质好坏 ,建议根据注水油藏物性和地质特点确定有关指标 ,例如吐哈油田低渗油藏注入的清水中 ,直径 >2 μm的颗粒数不应超过 2 .0× 10 4个 /mL。明显含油的水样有时测不出含油 ,误差来源于所用溶剂和检测方法 ,建议使用CCl4为萃取溶剂 ,以正十六烷、异辛烷等的混合物为标准油样 ,在红外区 3.14 μm处检测。油田现场较难实地测定腐蚀速率 ,推荐了一种注水井井口腐蚀速率测定器。表 2参 2。     

中原油田轻质油藏注空气低温氧化反应机理研究

空气泡沫驱油技术是提高采收率的有效方法之一。为研究空气与中原油田地层原油的低温氧化反应机理,开展了空气-地层原油体系相态特征分析、低温氧化反应动力学测定、低温氧化反应影响因素和低温氧化反应区间及途径的实验研究。结果表明:胡状原油单次脱气体积收缩率为10.1126%,在90℃下的饱和压力为6.36MPa,温度从90℃增至150℃、压力为23.5 MPa时,原油体积增加5.49%。油藏条件（90℃、23 MPa）下,胡状原油能溶解其自身体积9.07%的空气量,体积膨胀3.68%。原油与空气发生的低温氧化反应为一级反应,反应速率常数为5.1×10^-3h^-1,活化能为81.9kJ/mol,指前因子为2.85×10⁹h^-1,活化能较大,反应活性较低。原油具有较强的氧气消耗能力,在96 d内消耗自身体积2.4倍空气中的氧气,充分反应后,原油脱出溶解气中的氧气体积分数不超过3%。升高温度、压力、加入黏土及地层水均可促进氧化反应进行,其中温度是最主要因素。低温氧化反应后,饱和分和芳香分相对含量降低,而胶质和沥青质及氧元素相对含量升高。原油低温氧化反应分为加氧反应和断链反应两步。     

盐家油田油水井结垢原因探讨

对地层温度65～75℃的盐家油田油水井近井地带、井底、井筒发生严重结垢的原因进行了分析探讨。7口油井采出的地层水均为NaCO3型水．矿化度6．4～10g／L，HCO3浓度高（1．6～3．7g／L），Ca^2＋＋Mg^2＋浓度较低；1口水源井水及1口水井注入水为CaCl2型水，矿化度32～33g／L，Ca^2＋＋Mg^2＋浓度高（3．1～3．8g／L）而HCO3浓度低；采用CaCO3饱和指数法和CaSO4热力学溶解度法预测，在70℃下所有水样均有CaCO3结垢趋势，除3口油井采出的地层水外，均有CaSO4结垢趋势。3口油井采出的地层水与水源水在25℃按不同比例混合后，悬浮物含量大幅度上升。在70℃放置7天后再次大幅度上升，烘干的悬浮物易溶于稀盐酸．其主要成分为碳酸盐．说明注入水、地层水不配伍。1口电泵采油井和1口注水井油管垢样含盐酸可溶物（碳酸盐）超过90％。讨论了碳酸盐、硫酸盐垢的生成条件：温度、压力及pH值。图1表4参3。     

双河油田注入水适应性及注水井酸化解堵研究

考察了双河油田双河联、江河联注入水堵塞地层的因素;膨胀性黏土，悬浮固体颗粒。细菌及悬浮污油。含膨胀性黏土的双河南、双河北及不含膨胀性黏土的双江岩心粉，在注入水中相对于地层水中的体积膨胀度分别为14．5％、11．1％及0．02％；注入100PV不含悬浮颗粒的等体积比地层水、注入水混合水使双河、双江岩心渗透率分别下降7％和4％、9％和7％。注入水中悬浮颗粒引起岩心渗透率下降，粒径越大、颗粒浓度越大、注入量越大，则渗透率越低。在粒径2．1μm或颗粒浓度3mg／L前后下降幅度变化较大。注入水中硫酸盐还原菌引起岩心渗透率下降，含菌量越大则渗透率开始下降时的注水量越小，注入含菌50个／L的水100PV使岩心渗透率下降7％。岩心对注水合油量敏感，注入含油量20mg／L的水50PV使岩心渗透率下降20％。在岩心注水实验中渗透率下降最严重的是双河南岩心，其次是双河北岩心．江河岩心较轻，注入精细过滤水的双河北岩心渗透率下降大大减少．说明悬浮固体是造成注水堵塞的主要因素。为了解除双河油田注水井的堵塞，研制了含黏土稳定剂、缓蚀剂、铁离子稳定剂、互溶剂的土酸液，与南阳油田使用的低伤害酸液一起，用于1口注水井的解堵，效果良好。图7表4参5。