油田注水水質標準.doc

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1、油田注水水質標準 一、油田注水水質標準 不同的行業(yè)，不同的應用領域，對所用水源水質有相應的要求。油田注水的目的是通過一系列注水管網、注水設備及注水井將水注入進層，使地層保持能量，提高采油速度和原油采收率。因此，油田注水的水質要求有其特殊性，在水質指標方面，與其他行業(yè)的側重點不同。根據油田注水的特殊用途，對油田注水水質的要求或油田注水水質處理應達到的指標主要包括以下三個方面。 1、注入性 油田注入水的注入性是指注入注入進層（儲層）的難易程度。在儲層物性（如滲透率、孔隙結構等）相同的條件下，懸浮固體含量低、固相顆粒粒徑小、含油量低、膠體含量少的注入水易注入地層，其注入性好。 2、腐蝕性 油田注水的

2、實施經歷以下過程：注水水源 污水處理站 注水站 注水井在油田注水的實施過程中，在地面，涉及到注水設備（如注水泵），注水裝置（如沉降罐、過濾罐等），注水管網；在地下，涉及到注水井油套管等，這些設備、管網、裝置等大多是金屬材質。因此，注入水的腐蝕性不僅會影響注水開發(fā)的正常運行，而且還會影響油田注水開發(fā)的生產成本。 影響注入水腐蝕性的主要因素有：PH值、含鹽量、溶解氧、CO2、H2S、細菌和水溫。 3、配伍性 油田注入水注入地層（儲層）后，如果作用結果不影響注水效果或不使儲層的物理性質如滲透率變差，則稱油田注入水與儲層的配伍性好，否則，油田注入水與儲層的配伍性差。 油田注入水與儲層的配伍性，主要表現(xiàn)

3、為結垢和礦物敏感性兩個方面，它們都會造成儲層傷害，影響注水量、原油產量及原油采收率。 二、油田注水水質指標 1、懸浮物 一方面，注入水中的懸浮物會沉積在注水井井底，造成細菌大量繁殖，腐蝕注水井油套管，縮短注水井使用壽命；另一方面，造成注水地層堵塞，使注水壓力上升，注水量下降，甚至注不進水。 從理論上講，注入水中懸浮物（固體）的含量越低、粒徑越小，其注入性就越好，但其處理難度就越大、處理成本也就大增加。所以，注入水中懸浮物（固體）的含量以及粒徑大小指標應從儲層實際需要、技術可行性與經濟可行性三方面來綜合考濾2、油分 注入水中的油分產生的危害與懸浮固體類似，主要是堵塞地層，降低水的注入性。油田污水

4、中的油分按油珠粒徑大小可分為四類：浮油、分散油、乳化油、溶解油。 3、平均腐蝕率 注水開發(fā)過程是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及到的金屬材質的設備、管網、油套管等數(shù)量眾多，投資巨大。國內外注水開發(fā)油田實踐表明，減緩注入水的腐蝕性，對于提高油田注水開發(fā)的經濟效益意義重大。 4、膜濾系數(shù) 注入水膜濾系數(shù)的大小與許多因素有關。如懸浮物（固體）的含量以及粒徑大小、含油量、膠體與高分子化合物濃度等。膜濾系數(shù)越大，注入水的注入性就越好。 5、溶解氧 在油田產出水中本來僅含微量的氧，但在后來的處理過程中，與空氣接觸而含氧。淺井中的清水、地表水含有較高的溶解氧。6、二氧化碳在大多數(shù)天然水中都含有溶解的CO2氣體。油田

5、采出水中CO2主要來自三個方面：（1）、由地層中地質化學過程產生；（2）為提高原油采收率而注入CO2氣體；（3）采出水中HCO3-減壓、升溫分解。7、硫化氫在油田水中往往含有硫化氫，它一方面來自含硫油田伴生氣在水中的溶解，另一方面來自硫酸還原菌分解。8、細菌在適宜的條件下，大多數(shù)細菌在污水系統(tǒng)中都可以生長繁殖，其中危害最大的為硫酸還原菌、粘泥形成菌（也稱腐生菌或細菌總數(shù)）以及鐵細菌。注入水的基本要求及水質標準油藏注水水質標準： （1）、水中總鐵含量要求不大于0.5mg/l。 （2）、固體懸浮物濃度及顆粒直徑指標見表1-1。注入滲透率（m2）固體懸浮物濃度（mg/l）顆粒直徑（m）0 .1120

6、.1-0.6330.655（3）、要求注入水中游離二氧化碳不大于10mg/l（4）、注入水含油指標見表1-2注入層滲透率（m2）含油濃度(mg/l)0.150.110（5）、對生產及處理設備流程的腐蝕率不大于0.076mm/a.（6）、注入水溶解氧控制指標總礦化度mg/l溶解氧濃度mg/l50000.0550000.5（7）、二價硫含量不大于10mg/l。（8）、腐生菌（TGB）和硫酸鹽還原菌（SRB）控制指標見表1-4：注入層滲透率（m2）TGB個/mg/lSRB個/mg/l0.11021020.1-0.61031020.6104102（9）、堵在管壁設備中的沉淀結垢要求不大于0.5mm/d

7、。（10）、濾膜系數(shù)指標見表1-5：注入層滲透率（m2）MF值0.1200.1-0.6150.610( 一 )地層水油、氣田水的化學成分非常復雜，所含的離子種類甚多，其中最常見的離子有：陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+；陰離子：CI、HCO3、CO32、SO42。其中以CI、Na+最多，SO42較少。在淡水中HCO3和Ca2+占優(yōu)勢，在鹽水中CI、Na+居首位。在油、氣田水中以NaCI含量最為豐富，其次為Na2CO3和NaHCO3、MgCI2和CaCI2等。油、氣田水中還常含有Br、I、Sr2+、Li+等微量元素以及環(huán)烷酸、酚及氮、硫的有機化合物等有機質。（二）油田污水油（氣）田水與石

8、油、天然氣一同被開采出來后，經過原油脫水工藝進行油水分離形成原油脫出水，天然氣開采過程分離出游離水，這兩部分共稱為產出水。產出水保持了油（氣）田水的主要特征，由于其具有高含鹽、高含油的特性，直接外排將會造成環(huán)境污染，因此，產出水通常又叫油田污水。實際上，油田污水不僅僅是油田產出水，還包括了石油、天然氣勘探、開發(fā)、集輸?shù)壬a作業(yè)過程中形成的各類污水，如鉆井污水、油田酸化、壓裂等作業(yè)污水以及注水管線、注水井清洗水等，但油田污水以產出水為主。1. 采油污水（1）來源。在油田開發(fā)過程中，為了保持地層壓力，提高原油采收率，普遍采用注水開發(fā)工藝，即注入的高壓水驅動原油并將其從油井中開采出來。經過一段時間注

9、水后，注入的水將和與原油天然半生的地層水一起隨原油被帶出，隨著注水時間的延長，采出流體含油率在不斷下降，而含水率不斷上升，這樣變產生了大量的采油污水。（2）特點。由于采油污水是隨著原油一起從油層中被開采出來的,又經過原油收集及出加工整個過程。因此，采油污水中雜質種類及性質都和原油地質條件、注入水性質、原油集輸條件等因素有關，這種水是含有固體雜質、容解氣體、溶解鹽類等多種雜質的廢水。這種廢水有以下特點：水溫高。一般污水溫度在50度左右。個別油田有所差異，如北方油田為6070度，西北油田為30度左右。礦化度高。不同油田及同一油田不同的污水處理站其礦化度有很大差異，低的僅有數(shù)百毫克/升，高的達數(shù)十萬

10、毫克/升。酸堿度在中性左右，一般都偏堿性。但有的油田偏酸性，如中原油田采油污水的pH值一般在5.56.5。溶解有一定量的氣體。如容解氧、二氧化碳、硫化氫等以及容有一些環(huán)烷酸類等有機質。含有一定量的懸浮固體。如泥砂：包括黏土、粉沙和細紗；各種腐蝕產物及垢：包括Fe2O3、CaO、FeS、CaCO3、CaSO4等；細菌：包括硫酸鹽還原菌、腐生菌及鐵細菌、硫細菌；有機物：包括膠質瀝青質類和石蠟類等。含有一定量的原油。殘存一定數(shù)量的破乳劑。2.采氣污水（1）來源。在天然氣開采過程中隨天然氣一起被采出的地層水稱為采氣污水。（2）特點。與采油污水相比，采氣污水較為“潔凈”，量也較少。3.鉆井污水（1）來源

11、。在鉆井作業(yè)中，泥漿廢液、起下鉆作業(yè)產生的污水，沖洗地面設備及鉆井工具而產生的污水和設備冷卻水等統(tǒng)稱鉆井污水。（2）特點。鉆井污水所含雜質和性質與鉆井泥漿有密切關系，即不同的油氣田、不同的鉆探區(qū)、不同的井深、不同的泥漿材料，在鉆井過程形成的污水性質就不盡相同。一般鉆井污水中的主要有害物質為懸浮物、油、酚等。4.洗井污水（1）來源。專向油層注水的注水井，經過一段時間運行后，由于注入水中攜帶有未除凈的或在注水管網輸送過程中產生的懸浮固體（腐蝕產物、結垢物、黏土等）、油分、膠體物質以及細菌等雜物，在注水井吸水端面或注水井井底近井地帶形成“堵塞墻”，從而造成注水井注水壓力上升，注水量下降。需通過定期反

12、沖洗，以清除“濾網”上沉積的固體及生物膜等堵塞物，使注水井恢復正常運行，從而便產生了洗井污水。（2）特點。洗井污水是一種水質及其惡化的污水，表現(xiàn)為懸浮物濃度高、鐵含量高、細菌含量高、顏色深，而且含有一定量的原油和硫化氫。5.油田作業(yè)廢水（1）來源。在原油、天然氣的生產過程中，為提高原油、天然氣的產量，通常要采用酸化、壓裂等油田作業(yè)措施，在這過程中也會形成一定量的廢液或污水。（2）特點。這類廢液或污水在油田污水中所占的比例不是很大，但由于其水質極為特殊、惡化，因而，處理起來十分棘手。這類廢液具有以下特點：懸浮物含量高，顏色深；含有一定量的殘酸，水體呈酸性；鐵含量高；膠體含量高；油分含量高；含有多

13、種化學添加劑。污水中的五種機雜（一）懸浮固體其顆粒直徑范圍取1100m因為大于100m的固體顆粒在處理過程中很容易被沉降下來。此部分雜質主要包括：（1） 泥沙。0.054m的黏土，460m的粉沙和大于60m的細紗。（2） 腐蝕產物及垢。CaO、MgO、FeS等。（3） 細菌。硫酸鹽還原菌（SRB）510m，腐生菌（TGB）1030m。（4） 有機質。膠質瀝青類和石蠟等重質石油。（二）膠體膠體粒徑為110-31m，主要由泥沙、腐蝕結垢產物和微細有機物構成，物質組成與懸浮固體基本相似。（三）分散油及浮油 油田污水中一般含有20005000/L的原油，其中90%左右為10100m的分散油和大于100

14、m的浮油。（四）乳化油 油田污水中有10%左右的110-3m的乳化油。（五）溶解物質 （1）無機鹽類?；旧弦躁栯x子或陰離子的形式存在，其粒徑都在110-3m以下，主要包括Na+、K+、CI-、CO32、SO42-、Mg2+等，此外還包括環(huán)烷酸類等有機溶解物。（2）溶解氣體。如溶解氧、二氧化碳、硫化氫等，其粒徑一般為310-4510-4m。 油田污水由于含有上述有害物質,如不進行治理就排放出去將會對環(huán)境產生嚴重的影響:漂浮在水面上的原油將隔絕空氣,降低水中的溶解氧,并黏附于水生生物體表和呼吸系統(tǒng),將其致死。沉積于水底的油經過厭氧分解將產生硫化氫劇毒物。重質原油黏附于泥沙上，會影響水生生物的棲息和繁殖；油田污水中含有一些毒性大的有機物，會對水體及土壤造成污染；油田污水中的有機物和無機物是水中細菌的富營養(yǎng)物質，結果造成緩慢流動的水域水質惡化，變黑發(fā)臭；油田污水若污染了飲用水，其中的重金屬元素進入人體后對臟腑產生嚴重損害；酸堿性的、高礦化度的油田污水，一旦灌入農田會導致農田酸堿化、鹽堿化，使農作物難以生長。