油田注水水質與處理技術研究

白常東

摘 要：眾所周知油田工程有著較大的難度，整體內容十分復雜，其涉及到非常多的內容。在油田工程中，注水是很重要的生產環節與生產內容。以油田生產的實際意義角度來看，注水水質帶來的影響十分突出。如果沒有合理控制注水過程，除了會破壞地層，同時也會影響原油采收效果，無法保障油田生產效益，成為油田事業發展的重大阻礙與影響。考慮到以上種種，本文將深入油田注水水質處理技術，分析思路和應對方法。

關鍵詞：油田注水;水質;處理技術;原油

以我國的發展狀況可以看到的是，當前國內油田事業已經漸漸進入到石油開發中后期階段。廣泛開展的注水開發工作，對于社會經濟發展、原油生產效益、原油污水處理與回收都有深刻影響。必須注意的是，回注前，需要工作人員采取行之有效的方法處理污水問題，解決污水回收和排放問題，在各項數值達標以后，才可以回注，保障石油順利生產。因此工作人員需要表現出油田注水處理足夠重視度，正確生產與處理問題。

一、注水水質劣化原因

（一）物理因素

這里說的物理因素就是壓力、時間以及溫度等環境指標變化，導致水中粒子和物質平衡被打破，引起了水質劣化問題。首先是壓力。因為壓力增加會加速懸浮物運動速度，導致懸浮顆粒聚集。此時壓力升高，就會提升注水懸浮物的含量，劣化水質。其次是時間。在時間推移下，懸浮物微生物數量越來越多，聚集大量懸浮物。此時因為懸浮物太多，所以劣化了水質。最后是溫度。溫度會導致水中粒子運動變化。水溫提升，會讓水中懸浮物含量增加，劣化水質。

（二）化學因素

首先是化學劑，比如絮凝劑在投入使用以后，能夠讓微小顆粒絮凝。此時這些小顆粒就會沉降，增加水中懸浮物數量[1]。

其次是成垢離子。水中成垢離子會生成各種碳酸鹽化合物，附著在系統內壁。最后是油滴。在動力學作用下，油滴包裹了懸浮物，最終沉降，劣化水質。

二、水處理流程

一般來說水處理有兩個流程模式，第一種高壓注水站注水，利用多井配水計量間處理流入注水井。第二種高壓注水站注水，隨后經過干管多支線穩流配水閥組處理，最后進入注水井。

（一）清水系統

縱觀大局，清水系統實際上運用了膠膜隔氧密閉注水工藝以及柴油密封。對于有著較高含氧量的地區，一般都會用化學除氧方法[2]。高含成垢陽離子去處理應用機械真空脫氧方式。此外工作人員也會配合應用PEC燒結管精濾和纖維球粗濾方式。另外還會周期性使用段塞式投加殺菌劑，有效殺死細菌，避免細菌瘋狂增長。隨后會用防垢劑這種辦法控制與減弱地層結垢問題出現。也就是說清水系統本身流程很多，完整的技術是改善地質問題，避免生產對地質造成負面影響的關鍵。

（二）污水系統

作業中，利用管道破乳、大罐溢流沉降、井口加藥等脫水手段，配合殺菌、過濾、凈化技術處理污水。技術之后，將污水回注地層。在一系列處理過程之后，此時污水就能夠達到國家規定標準，這時候將被凈化后的污水注入地層。此外工作人員需要合理使用膜技術與精細過濾方法，從而進一步改善水質問題。

（三）污水處理情況

離子交換，在沉淀以后，污水會堆積在儲油罐，去除大量污油。之后污水會進入高效氮氣氣浮池，此時內部的乳化油和分散油得到了深入處理，控制含油濃度在20/L，此時要避免懸浮物濃度超過20/L。

（四）膜超濾

該技術使用膜裝置配合超濾膜，通過施加適量壓力，靠著多孔材料攔截能力，就可以用物理手段去除水中菌體、顆粒物和有機大分子。從而完成不同成分的篩分。

該分離技術能夠有著固液分離高效、無相態變化并且可以常溫操作，維護非常方便等特點。由于優勢突出，隨意得到了廣泛的使用。

（五）納濾技術

由于儲層中有著很高的鋇粒子含量，所以容易引起地層結垢堵塞問題，降低最終產能，增加注水壓力。考慮種種，此時需要用納濾技術，通過改善水質源頭，去除污水雜質，就可以避免儲層與油井出現結垢，提高整體生產質量。

三、油田水處理劑

（一）處理劑選擇

首先在選擇處理劑的時候，需要綜合考慮，體現足夠的效果與應用性能，提高投加便利性，不能讓材料價格過高。此外應當確保地層流體與地層巖石相互包容，不應該有結垢、乳化問題發生。假設工作中，需要使用多種處理劑，就要保障這些處理劑可以彼此包容，避免化學反應問題，要注意化學相互作用與化學沉淀問題。

（二）殺菌劑

基于大局角度來看，目前常用殺菌劑有兩種類型，分別是非氧化殺菌劑與氧化殺菌劑。氧化殺菌劑的使用非常廣泛，包括各種各樣的氯和相關制品[3]。另外目前主流殺菌劑中，臭氧、溴化物也是非常常見的。考慮到腐蝕性問題，作業的時候不可以直接應用在水系統。另外季銨鹽是非氧化殺菌劑，也是非常常見的殺菌劑種類。國外還有一些其使用的是硫化氨基甲酸酯，在實踐中效果很不錯。

（三）兩種殺菌工藝

首先作業的時候，工作人員會把濃度在百分之三至百分之三點五的食鹽水用電解裝置，依靠直流電電解，此時會出現大量次氯酸按。這是一種穩定性比較弱的物質，在水中會生成原生態氧，氧化細菌，有非常好的殺滅細菌效果。

其次光電殺菌。工作人員使用特殊裝置發出特定波長紫外線，二氧化鈦與紫外線在化合反應中，出現光化學催化效應。此時依靠光電氧化過程，就能夠破壞細菌的分子結構，從而殺滅水中細菌，提高水質。

（四）防垢劑

過去國內所用的水處理防垢劑主要有兩種類型，第一種是有機磷酸酯或有機磷酸鹽，第二種是聚羧酸和各種衍生物。常規情況下，每升使用5至10毫克，就能夠獲得非常好的防垢濾效果，配伍性十足，不會損傷地層。該技術可以從源頭提高防垢質量與效果。

（五）緩蝕劑

在生產中，無機鹽屬于非常重要的緩蝕劑，常用的類型包括鎢系、鉬系、硅系、鋅系、磷系、鉻系。有機配方當中，有機磷酸鹽是很常見的緩蝕劑。

（六）其他處理劑

首先是除氧劑，也就是還原劑，比如異抗壞血酸、聯胺、水合肼、亞硫酸鹽等。

其次是粘土穩定劑，用處為控制粘土顆粒移動，避免粘土膨脹發生。常用材料包括陽離子聚合物、銨鹽、無鹽。

此外為了保障注水效果以及提高驅油效率，注水中有時會會添加適量表面活性劑，作用為降低水表面張力，改善油水流動性。

四、水質檢測技術

了解水質情況，才能夠更好的生產石油，部分項目需要在現場操作，而不是實驗室操作。

常用在油田水質檢測的有腐生菌測試瓶與硫酸鹽環氧菌。操作中注入水中，實現對鐵、氧以及二價硫的溶解。以上儀器被用在油田水現場檢測，準確可靠且操作十分方便，性能能夠達到國外的同類別產品水平，在國內被廣泛使用，有著非常好的生產效果。

結語：本文以油田注水水質處理技術作為切入點，分析與描述了操作思路。立足實際，可以看到的是，對我國來說，油田產業屬于非常重要的產業，其直接影響社會發展、國家經濟建設。工作人員需要提高油田生產重視度，重視對各種相關技術的開發與研究。特別是應將保障注水質量和注水效果作為追求，提高水質與處理技術合理性、科學性。將目光放在提高原油采收能力，提高石油企業最終生產效益。

參考文獻：

[1]劉星.油田回注水水質的問題與應對[J].化工管理，2020（14）：213-214.

[2]劉文輝，鄭玉飛.海上油田注水水質對儲層傷害的模擬實驗[J].化工科技，2020，28（02）：42-45.

[3]李勝蘭，李季，方利平.油田回注水系統水質惡劣的成因分析[J].武漢輕工大學學報，2020，39（02）：48-52.