海上采油是21世紀最具潛力的石油開采方式,是維護國家能源安全和海洋權(quán)益的重要舉措,戰(zhàn)略意義重大。海上采油過程需要解決諸多技術(shù)問題,其中與水處理相關(guān)的主要包括兩個方面:其一是油田采出的含油廢水的處理,這是防治海洋污染的關(guān)鍵環(huán)節(jié);其二是油田注水過程存在的結(jié)垢問題,其有效解決對于保障海上油田的可持續(xù)開采至關(guān)重要。由于海上采油平臺的壽命短、風(fēng)險高,因此必須提前采用注水開發(fā)方式。

采出水處理后回注是保障油田可持續(xù)性開發(fā)并減輕環(huán)境污染的一個重要途徑。但油田采出水含油量、礦化度、固體懸浮物含量高,且含有腐生菌和硫酸鹽還原菌,以及采油過程、油水破乳及輸送過程中投加的種類繁雜的藥劑,使其處理難度極大。由于油田采出水量與注入水量不平衡,需要通過打水源井或直接注入海水的方式補充水量。打水源井不僅成本很高,而且井水的礦化度一般較低,與儲層水的鹽度相差較大,會引起儲層中粘土顆粒的遷移,致使?jié)B流孔堵塞。此外,直接注入海水也存在較嚴重的結(jié)垢問題。因此海上采油水處理技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用至關(guān)重要。

1海上油田注水技術(shù)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1傳統(tǒng)注水處理工藝及注水指標

傳統(tǒng)的采出水處理工藝主要是圍繞去除懸浮物和除油展開的。國外海上油田常用的凈化裝置有氣體浮選裝置、離心機、水力旋流器、電泳裝置、波紋板分離器、薄膜過濾器等,國內(nèi)油田的采出水處理回注工藝大多數(shù)也以隔油—混凝(氣浮)—過濾工藝為基礎(chǔ)。渤海油田原油處理廠生產(chǎn)污水處理工藝即包括斜板除油、氣浮和核桃殼過濾3個工序,處理出水供油田注水用。勝利埕島海上油田的采出水處理系統(tǒng)采用自然沉降、水力旋流、纖維球過濾工藝,出水達到注水水質(zhì)標準后回注到儲層中。

另外,離心分離方法在南海海上油田也有應(yīng)用[2]。傳統(tǒng)直接注入海水的處理流程,主要圍繞除懸浮物和除氧展開。英國北海福蒂斯油田于1976年開始注入海水,其海水處理工藝為精濾器→換熱器→脫氧塔→清濾器→注水泵。國內(nèi),埕島油田選用了海水粗過濾、壓力斜板沉淀、細過濾、超重力脫氧、電解氯化殺菌、藥劑投加等海水處理工藝,處理后海水中懸浮物≤5mg/L、含氧量≤0.05mg/L,顆粒粒徑中值控制在4μm以下。渤海綏中36-1油田采用的注水要求從海水中濾掉90%～95%的直徑≥5μm的顆粒。各油田含油儲層的孔隙結(jié)構(gòu)及其滲透率各不相同,目前全國主要油田的注水水質(zhì)標準參照石油天然氣行業(yè)標準《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》(SY/T5329—1994)。該標準對水中懸浮物含量及粒徑、含油量、細菌含量等幾項指標有嚴格要求,但對注水中易致垢的二價離子則沒有相應(yīng)的要求。因此,盡管一般情況下注水水質(zhì)達到了SY/T5329—1994中相應(yīng)指標的要求,但在生產(chǎn)中結(jié)垢現(xiàn)象依然較嚴重。來源：中國給水排水

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