海上纳滤水处理技术研究与应用

海上纳滤水处理技术研究与应用宋吉锋，谢思宇，郑华安，梁玉凯，李彦闯（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江524057）［摘要］海水作为海上油田常用注水水源因存在大量成垢离子易导致后期结垢。通过静态配伍性试验、动态配伍性试验及岩心配伍性试验，考察了纳滤海水与RＸ-1油田地层水的配伍性。试验结果表明：纳滤海水与地层水混合后几乎无沉淀，岩心驱替100PＶ，渗透率下降20%以内。矿场试验结果表明：海水经纳滤处理后，水质稳定，Cａ2+由366ｍg/L降到平均19ｍg/L，Cａ2+去除率为94%；SO42-由2690ｍg/L降到平均4ｍg/L，SO42-去除率为99%。纳滤装置1ａ的应用结果表明：注入端压力平稳，未出现结垢问题。［关键词］注水水源；结垢；纳滤；配伍性；地层水［中图分类号］TE357.6［文献标识码］Ａ［文章编号］1005-829Ｘ（2019）02-0086-03ＲesearchandappＩicationofaseananofiＩtrationwatertreatmenttechnoＩogySoｎgJiｆeｎg，ＸieSiyｕ，ZｈeｎgHｕａａｎ，LiａｎgYｕｋａi，LiYａｎｃｈｕａｎg（ZhanjiangBranch，CNOOC，Zhanjiang524057，China）Ａbstract：Seａwａteｒａsａｃoｍｍoｎiｎｊeｃtioｎwａteｒsoｕｒｃeiｎoｆｆsｈoｒeoiｌｆieｌｄsisａｐttoｌeａｄtosｃａｌiｎgiｎｌａteｒstａge，ｄｕetotｈeｐｒeseｎｃeoｆａｌａｒgeｎｕｍｂeｒoｆsｃａｌe‐ｆoｒｍiｎgioｎs.Tｈeｃoｍｐａtiｂiｌityoｆｎａｎoｆiｌtｒａtioｎseａwａteｒａｎｄtｈeｆoｒ‐ｍａtioｎwａteｒoｆRＸ-1oiｌｆieｌｄｈａsｂeeｎiｎvestigａteｄｂytｈestａtiｃｃoｍｐａtiｂiｌitytest，ｄyｎａｍiｃｃoｍｐａtiｂiｌitytestａｎｄｒoｃｋｃoｒeｃoｍｐａtiｂiｌitytest.Tｈeexｐeｒiｍeｎtａｌｒesｕｌtssｈowtｈａtａｆteｒtｈeｎａｎo‐ｆiｌtｒａteｄseａwａteｒａｎｄｆoｒｍａtioｎwａteｒｈａveｂeeｎｍixeｄ，tｈeｒeisａｌｍostｎoｐｒeｃiｐitａtioｎ，ａｎｄtｈeｃoｒeｄisｐｌａｃeｍeｎt100PＶ，tｈeｐeｒｍeａｂiｌityisｄeｃｒeａseｄｂyｌesstｈａｎ20%.Tｈeｆieｌｄtestｒesｕｌtssｈowtｈａtａｆteｒtｈeseａwａteｒｈａsｂeeｎtｒeａteｄｂyｎａｎoｆiｌtｒａtioｎ，tｈewａteｒｑｕａ‐ｌityisstａｂｌe.TｈeｃoｎｃeｎtｒａtioｎoｆCａ2+isｄeｃｒeａseｄｆｒoｍ366ｍg/Lto19ｍg/Lａveｒａgeｌy，Cａ2+ｒeｍoviｎgｒａteis94%.TｈeｃoｎｃeｎtｒａtioｎoｆSO42-isｄeｃｒeａseｄｆｒoｍ2690ｍg/Lto4ｍg/Lａveｒａgeｌy，SO42-ｒeｍoviｎgｒａteis99%.Tｈeａｐｐｌi‐ｃａtioｎｒesｕｌtoｆｎａｎoｄeviｃeiｎoｎeyeａｒsｈowstｈａttｈeｐｒessｕｒeａttｈeiｎｊeｃtioｎeｎｄisstａｂｌeａｎｄｎosｃａｌiｎgｐｒoｂｌeｍoｃｃｕｒs.Keywords：iｎｊeｃtioｎwａteｒsoｕｒｃe；sｃａｌiｎg;ｎａｎoｆiｌtｒａtioｎ；ｃoｍｐａtiｂiｌity；ｆoｒｍａtioｎwａteｒ注水开发作为一种有效维持地层压力、提高采收率的二次采油方式普遍应用于海上油田开发过程〔1-2〕。受限于海上资源，海上油田注水水源多选择海水，但海水中大量的成垢离子易导致后续生产井结垢，影响油井最终采收率。纳滤是20世纪80年代中后期开发的一种新型膜分离技术，其借助于半透膜的选择截留作用，在压力驱动下可有效去除SO42-、Cａ2+等成垢离子〔3-5〕。据相关文献报道，纳滤技术已在英国北海油田成功应用，但国内多应用于陆地油田水处理，对于海上油田水处理仅进行了探索性试验，未有海上大规模现场水处理的应用案例〔6-7〕。对此，本研究考察了纳滤对海水的处理效果及纳滤海水与地层水的配伍性，并根据RＸ-1油田注水需求设计了纳滤工艺装置，首次将纳滤技术成功应用于国内海上油田大规模水处理。该装置已投入运行1ａ，成垢离子去除率均在90%以上，注入压力稳定。该项研究为海上油田注入水源的选择提供了一种新思路。1试验部分1.1试验材料纳滤膜，中海油天津化工研究设计院有限公司；全自动高温高压动态损害评价仪，湖北创联科技有限公司；CH1015电热恒温水箱，上