摘要 注水井井口精细过滤器是安装在油田注水井井口,对注入水中的油污、悬浮物等机械杂质进行过滤的装置,具有孔隙度均匀、过滤精度可靠、机械性能好的特点。注水井井口精细过滤器的应用,有效地改善了注入污水井的注水水质,减缓注水压力上升速度,注水能力明显增加。应用注水井井口精细过滤器取得了显著的经济效
益。
关键词 注水井 精细过滤器 水质 悬浮物
1 概述
大港油田自投入勘探开发以来配套建成北大港、板桥、周青庄、王徐庄、羊二庄、羊三木、孔店、枣园、王官屯、小集、段六拨、舍女寺等12 个主要油田,注水井1027 口,开井667 口,注水量69 760m3/ d ,其中注污水量52 320m3/ d ,占总注水量的70 %。大港油田污水处理系统共有污水处理站15 座,担负着油田生产污水的处理任务。随着各油田区块相继进入高含水开发阶段,污水产出量不断增大,原有的大部分污水处理设备经长期运行,逐渐暴露出处理能力不足、设备腐蚀老化、技术落后等问题,同时注水系统管网受污水水质差的影响,管线腐蚀严重,注入油层的污水在管网中受到二次污染,水质比污水处理站处理后的污水水质更差,对油层的污染相当严重,从而造成油层堵塞,注水压力不断上升。据统计,油田区块注水压力平均每年上升0. 9MPa ,大大增加了注水站机泵运转负荷,造成注水生产成本相应增加。
2000 年第1 季度按《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》对油田13 座污水处理站处理后的污水取样化验,水质综合达标率为48. 35 % ,其中悬浮固体含量达标仅为15. 4 % , 含油量达标率为53. 85 % ,达标率很低,而且水质不稳定,反复较大,见表1。
2 井口精细过滤器工作原理
为解决注水水质较差的问题,对污水处理系统改造和注水管网更新要巨大的资金投入,而且建设周期长,不适合油田开发的需要。而采用井口精细过滤技术投资少,见效快,是一种行之有效的办法。该过滤器采用的是锡青铜粉末烧结管材质的滤芯,是由球型雾化锡青铜粉末烧结而成的一种多孔过滤元件,注入水通过来水阀门进入过滤器,污油、悬浮物、铁锈等杂质被过滤在滤芯外,过滤后的清水进入中心管,经生产阀门注入井下。被滤出的杂质定期由放空排出。
3 主要技术指标
具有孔隙度均匀、过滤精度可靠、机械性能好的特点,而且耐高压、耐腐蚀、持久耐用、安装简单。
(1) 耐高压:工作压力25MPa ;
(2) 耐腐蚀:硫酸盐腐蚀速度0. 005mm/ a ;
(3) 过滤精度高:从80～100 目到大于200 目5种规格;
(4) 压力损失小:压力损失为0. 05MPa ;
(5) 工作温度: 0～200 ℃;
(6) 工作介质:水井注入水或其它液体;
(7) 规格:ª140 ×700mm;
(8) 压力与流量关系曲线。
4 现场使用效果分析
2000 年主要在港东、港西油田共应用104 套,通过1 年来井口精细过滤器的现场应用,取得了以下几个方面的效果。
4. 1 过滤后的注水水质明显提高
通过对30 口井的取样化验,得出其平均含油量由处理前的59. 4mg/ L 降低到处理后的23. 75mg/ L ,降低了60 % ,悬浮物含量由处理前的61. 4mg/ L 降低到处理后的18. 0mg/ L ,降低了70 %。注水水质得到了明显的改善。例如浅4 - 11 ,机械杂质含量由滤前的80mg/ L 下降到滤后的9mg/ L ,含油由滤前的62mg/ L 下降到滤后的11mg/ L 。港9 - 68 - 1 机械杂质含量由滤前的54mg/ L 下降到滤后的14mg/ L ,含油由滤前的132mg/ L 下降到滤后的13mg/ L 。通过使用井口过滤器,滤前与滤后机械杂质含量与含油量明显降低,有效地改善了注入污水井的注水水质。
4. 2 减少地层的堵塞,改善吸水能力
由于井口过滤器的使用,使注入水质得到明显提高,减少对油层的污染,减缓注水压力上升的速度,缓解了层内层间矛盾,注水能力明显增加,以港88 井和港12 - 28 井的注水指示曲线看出(图1、图2) ,在注水量不变的情况下,吸水压力有所下降。
4. 3 降低管网清洗费用
由于注水管网腐蚀严重等因素影响,注入水被二次污染,注水井井口水质变的更差。因此,需要对注水管网进行管网清洗,清洗费用高,而且清洗时间长,影响整个注水系统长达18～24h。
现在ª114mm高压注水管线每千米清洗费用约5 万元,如果目前安装井口过滤器的注水系统中十分之一的注水管线(60 千米) 清洗,共需清洗费用300 万元,由此可见,应用井口过滤器经济效益显著。
5 结论
(1) 过滤器明显起到了过滤水中杂质的作用,过滤后水中机械杂质和含油量均达到注水要求,降低了对油层的污染,减缓了注水压力的上升速度,注水井注水能力明显增加。
(2) 今后根据各油田不同的地质情况和注水水质情况,选择一些含悬浮物较多的注水井安装井口过滤器,减少对地层的污染。
(3) 井口过滤器的应用,提高了注水井的执配率和分注井的分注合格率,对应油井也见到增油效果。
(4) 需要提高过滤器滤网材质的强度,减少滤网的变形和损坏。
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