苏北油田精细注水管理

2019年10月油田管理苏北油田精细注水管理许营赵龙陈凡胡晓刚（中石化华东油气分公司泰州采油厂，江苏泰州225300）摘要：文章以帅垛油田为重点介绍了耐高温噬油细菌处理含油废水工艺的研究及现场应用情况，现场试运行情况表明，该工艺能满足低渗、特低渗油藏污水回注中，污水不降温处理的需要，处理后污水水质能够达到碎屑岩油藏注水水质推荐指标（SYT5329-2012）Ⅰ级标准。关键词：耐高温噬油细菌；污水；处理；研究；应用苏北油田以复杂断块低渗油藏为主，渗透率低，水敏性较强，断块小、含油面积小，平面上以“土豆状”分布，这就要求严抓注水水质，实施微生物+膜污水处理工艺技术，结合全程防膨和降压增注；加强注水管理严格流程清洗制度，避免产生“二次污染”；注水工艺配套细化，实施较大规模的注水站集中注水和井口撬装注水相结合；提升注水系统效率，实施高低压分注解决由平面、层内、层间矛盾引起的同区块注水压差大的问题。1提升注水水质1.1微生物+膜污水处理工艺随着低渗油藏水驱开发的深入，常规水处理工艺很难达到碎屑岩油藏注水水质推荐指标（SYT5329-2012）Ⅰ级标准，油田注水压力逐年攀升，导致部分注水站注水困难，被迫进行改造提升管网压力等级。精细注水必然要求对注入水进行精细处理，从源头解决水质问题，充分满足地质要求。自2004年以来，采油厂逐步采用微生物+膜污水处理技术，当前已推广至广山、台南、腰滩、洲城、帅垛5个污水处理站。1.2改造原有河水撬装处理装置注自来水由于苏北注水点分散，边远注水点多采用撬装水处理装置，就地取河水处理后回注，运行中发现河水易受季节、行船等因素影响导致水质不稳定。利用现有河水处理装置将自来水简单沉降过滤再回注，做好定期防膨工作，解决了边远单井注水水质波动的问题。1.3落实流程清洗制度，避免“二次污染”依据《注水管理规定》，各采油管理区年初制定从三相分离器→除油罐→过滤器→注水罐→注水流程→注水井清洗计划，并严格执行，从源头、沿程控制水质，近三年苏北井口注入水质平均达标率为88%。2提升注水系统效率，降低注水能耗2.1强化注采剖面治理，控制产量递减以提高水驱动用程度及水驱油效率为目的，加大同心分注、泡沫酸化及压裂解堵、调剖等工艺技术推广应用工作，强化分注测调管理，缓解平面、层内、层间三大矛盾。2017—2018年共治理剖面21井次，已见效油井44口，其中增产19口，稳产25口，见效前后平均日增油60吨，年均降低自然递减2.1%。2.2实施高低压分注，提升注水系统效率以茅山注水系统为例，茅山改造之前是处理井水回注，2台泵串联由1趟注水管线向4口水井注水，存在注水井超过20年含铁超标严重，注水压力高注水泵效低的问题。通过管线流程优化调整，内部协调注水泵实施高低压分注，改井水回注为自来水处理回注的短流程处理回注工艺，使该注水系统的注水系统效率由改造前的59%上升到现在的78%。同时实施高低压分注的注水系统有曲塘、仓场、广山多个注水系统，有效提升了注水系统效率。2.3研发高温噬油菌，降低微生物污水处理成本微生物+膜污水处理工艺解决了低渗油藏注入水水质问题，但是能耗偏高，通过与常州大学合作研发高温菌种，在不影响注入水水质的情况下，精简该工艺的冷却环节，解决微生物污水处理能耗高的问题。以帅垛油田微生物+膜污水处理为例。帅垛油田日产液量700m3，日产污水量310m3，集输掺水量80m3，日处理污水量在250m，帅垛油田污水处理系统于2004年10月投入运行。井口产出液通过三相分离器加热（60℃左右）实现油水气的分离，分离出的高温水一部分进入集输流程提升油井产出液温度，另一部分需要通过冷却塔降温进入微生物污水处理系统处理达标后回注地层。高温（≥60℃）有利于原油破乳脱水，掺水降粘集输，但进入微生物污水处理系统需要通过冷却塔降温至20～40℃，达到微生物适宜生长环境才有较好的处理效果，使用散热器等工具时，产生能源浪费。以帅垛微生物污水处理系统为例，风机冷却耗电费用达到1.58元/m3，年耗电费为10.96万，且夏季风机冷却效果不佳。在这种条件下和常州大学生物医学院合作，研发嗜热细菌最适生长温度超过55℃，直接处理含石油烃高温废水，可以降低能耗，避免由于降温装置的开放性引起的挥发性污染，提高处理效益。2.3.1高温噬油菌室内试验研究从帅垛处理站采集含石油烃的油田污水，加入嗜油细菌和营养剂，进行通气处理，结果发现部分混合菌株对其石油烃的降解率达90%。按5%的接种量加入嗜油细菌，并加入营养剂后进行通气处理12h（55℃），结果显示处理后废水明显变清。取对照和实验组各100mL废水，采用氯仿萃取后在290nm检测其吸光度2142019年10月油田管理（OD）值，检测显示对照组0.85±0.03，实验组OD值为0.098±0.01，进一步计算得知石油烃