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电磁流量计参与周矶油田清改污工程的整个过程

来源:作者:发表时间:2017-08-09 10:34:08

 [摘要] 针对周矶油田清改污前注水水源不能满足生产开发需要、原输水管线故障率高、清水费用增加、污水能耗增加等问题,对原有工艺进行了优化改造:选择王一合格污水作为周矶油田注入水的水源;新建了周矶站至各井区的输污水玻璃钢低压输水管线;将周矶站的污水外输王一站处理以后,反输周矶站,再外输至各个单井注水井进行注水;王一站增加了精细处理装置提高了水质;周矶单井注水增加防污染措施,安装自动上水装置和电磁流量计核对排量。

 
        周矶油田构造复杂,点多面广,井区分散。包括11个小区块,注水规模小,压力不均衡。其中7个区块已投入注水(清水)开发,采取低压输水、就地增注的注水方式。地下采出液在周矶站进行油水分离,分离出的含油污水输至王一污水站,增加了王一污水站负担,王一污水站有剩余污水2 000m3/d回灌,造成了能量的浪费。周矶油田注入水为当地生活用水,随着油田滚动开发,注水量增大,水量难以保障,同时也造成清水资源的浪费,而且清水易发生水敏效应,堵塞地层,使注水压力升高。
 
1 周矶油田清改污前存在的问题
1.1 注水水源不能满足生产开发需要
        随着进入油藏开发的中后期,为了提高采出率,补充地层能量,需要注够水、注好水。周矶油田其中的周16井区,共有注水井10口,需日注水量135m3。现注入水是来自地方自来水厂和当地农村水网的清水,一方面供水可靠性差,经常停水,造成注水井停注,另一方面清水易发生水敏效益,堵塞地层,所以清改污前注水水源不能满足生产开发需要。而且注入的水量需要计量,准备安装一台电磁流量计。
 
1.2 原输水管线故障率高
        周矶大站→周16斜-4-3→周26这段供水管线中,周16斜-4-3至周26为PE管线(规格为DN50/1.6MPa,承压实际能力为0.7MPa左右)。由于周矶站向外供水点多量大,要求压力长期在1MPa运行才能保证足够的排量,致使此段PE管线经常发生脱扣、刺水,多次抢修影响正常生产,且经常发生在深夜,使维修费用增加,年发生4.5万元。
 
1.3 清水费用增加,污水能耗增加
        清水费用涨价增加了支出费用和注水成本。而周矶油田分离的采出水,输送至王一污水站后,王一污水站正常注水井不需要,使得约2000m3/d剩余污水回灌,使能耗增加。
 
2 周矶油田清洁生产工艺改造
        针对周矶油田在开发中出现的地面工艺不适应性,采用总体设计、逐步实施的总体思路,对现有工艺进行优化改造。
2.1 注水水源用合格污水
        根据周矶油田注入水的配伍性研究结论,王一站污水的各项水质指标较好,结垢趋势、腐蚀性在四种注入水(自来水、水源井水、产出污水、王一污水)中都处于中等水平,且王一污水在站内已添加了缓蚀阻垢剂,而且王一站的污水大量过剩,因此,选择王一污水作为周矶油田注入水的水源,再经进一步精细过滤处理达标后注水是可行且经济合理的。
 
2.2 周矶站至单井输水工艺改造
        新建了周矶站至各井区的输污水玻璃钢低压输水管线(2.5MPa)。注水管线采用玻璃钢管,减少了因管线腐蚀而产生污水泄漏的可能性(图1)。
周矶注水管网图
2.3 周矶站至王一站输水工艺改造
        新铺设玻璃钢输水管线,将周矶站的污水外输王一站处理以后,反输周矶站,在周矶站增加2台污水泵,外输至各个单井注水井进行注水(图2)。清改污后,周矶站每天外输王一站的污水200m3/d,接收处理后污水140m3/d,对周16井区的周16斜-4-3等井进行供水。这样就解决了王一站污水的回灌负担,又节约了购买清水的费用。
改造后周矶站注水管网示意图
2.4 王一站增加了精细处理装置提高了水质
        王一站增加了精细过滤装置,使王场地区注水井的注入水水质也得到了改善(图3)。水质达标率由60%上升至75%。
 水站设备流程图
2.5 周矶单井注水增加防污染措施
        1)安装自动上水装置。使用污水水源后,自动上水
        装置非常重要。在低罐位时开启,高罐位时关闭,防止造成冒罐污染。所有注水井均安装自动上水装置,减轻了工人的劳动强度。
        2)安装电磁流量计核对排量。在周矶站王一站来水的进口,加装电磁流量计和压力表,防止污水外输时玻璃钢管线脱、意外外力损伤等情况发生的污水外泄,防止造成大面积污染。
 
3 清改污改造后经济和社会效益
3.1 满足了生产要求
        采出的污水再回注,满足地层需要,减少了地层的水敏效应。
 
3.2 取得了较好的经济效益
        1)节约了水费。过去的污水只能外输王一站,注水井只能买清水入注。现在利用污水处理之后反输周矶站,进行注水,既解决王一站大量污水问题无处去的问题,又解决了周矶井区注水井水源问题。每天电磁流量计计量的污水使用量为140m3/d,年节约水费10万元。
 
        2)节约管线维修费用。清改污之后,铺设的低压玻钢管线近4km,比铺设相同钢管线节约近10万元,而且周矶站的清水泵外输压力大大减缓,目前只对站点提供生活用水,排量和压力都控制在0.7MPa上下运行,管线再没有发生因压力过高的抢修现象,仅此每年节约维修费2.5万元,合计节约12.5万元。
 
3.3 节能降耗
        目前周19和周9井区油井的掺水系统都是使用三管流程的热水管线进行掺水,没有单独的清水掺水流程,冬季损耗热量极大。清改污后,将原有清水管线保留并利用作为各个单井的掺水管线,彻底解决了过去冬季用热水掺水的问题,达到节能降耗的目的。周矶站因此年减少原油消耗75t,增收26万元。
 
3.4 取得了一定的社会效益
         工艺改造后,减少了管线穿孔的次数,避免了污染事故的发生,改造前每年污染赔款5万元,改造后降为1万元。
 
4 结论
         该改造工程的实施,可保障油田注水,使注水水质达标,为强化注水、稳定原油产量创造了条件。实施后,周矶油田年减少清水使用量6×104m3,年节约清水水费10万元,生产运行费用大幅降低,取得了较好的环境效益和经济效益。
         1)周矶清改污工程已解决周矶站的污水处理问题和周16、周9井区注水井的供水问题,但周21井区目前还是使用清水注水,它和周16井区的情况极为类似。可并入污水网将使整个周矶井区的注水井供水问题得到彻底解决。
         2)老一区的注水井也可以推广污水注水。老新联合站水站污水处理之后外输老一站对整个老一区和老21井区进行污水注水也是可行的。
         3)在实施污水注水的同时,也要把好水质关,确保水质质量,抓好防泄漏等污染事故的发生,真正做好污水的回收利用。