饒洪波
(遼河油田興隆臺采油廠, 遼寧 盤錦 124011)
活動洗井技術在興隆臺采油廠的應用
饒洪波
(遼河油田興隆臺采油廠, 遼寧 盤錦 124011)
興隆臺采油廠1974年注水開發,經過三十多年來幾次更新改造,興隆臺、馬圈子地區已經形成注水管網聯網,污水處理系統、注水系統比較完善,基本達到了油田開發的需要,本文主要介紹活動洗井技術的應用,以期為行業提供借鑒。
活動洗井技術;應用
(1)總體概況 全廠共有注水井297口,開井143口(9口污水回注井),水井利用率48.2%,日注水量7300m3,平均單井日注51m3/d,年注水266.5×104m3,注水井分注開井110口,占開井數的77%,籠統注水井開井33口,占開井數的33%,平均注水單耗6.43kW·h/m3。
(2)注水水源分類 興隆臺采油廠注水水源以采出污水(占總注水量59%,)為主,邊緣區塊(黃金帶、于樓、熱河臺等)使用地下清水(占總注水量41%)。
(3)注污水水質情況 全油田有污水處理站2座,設計處理污水能力1.8×104m3/d,實際運行負荷污水0.73×104m3/ d。二座污水處理站全部采用常規污水處理工藝,進入污水處理系統的水質,含油≤300mg/L、機雜≤500mg/L,處理后水質為含油≤10mg/L、機雜≤10mg/L,污水處理站的水質均達到遼河油田公司規定的“雙十”標準。
(1)注水井洗井的重要性 注水井在長期的注水過程中,所含機械雜質、油污在井筒油層附近不斷聚集,甚至堵塞地層,使地層吸水能力下降、注水壓力升高,影響了水井的正常注水。為確保正常注水,提高水驅開發效果,實現油田穩產,須定期對注水井進行清洗:洗井可以改善注水井井筒水質,緩解注水井油管、套管腐蝕結垢,有效延長油管使用年限,降低套管損害機率,減少水換、大修次數;有效緩解井筒堵塞,為地質測試工作創造便利條件;新投、轉注井開展洗井,可保證井筒清潔、防止污染地層。然而注水井的洗井問題一直是油田長期未解決的問題之一,它直接影響到油田的生產和環境保護。
(2)興隆臺采油廠洗井方式及現狀 我廠在注水井建設時大部分沒有建設洗井液回收管線及水處理設施,全廠297口注水井中,只有103口有洗井回水管線,占總井數的34.7%,而在103口井中有49口井回水管線長期未使用,管線現在已經無法正常使用,所以,我廠絕大部分注水井長期不洗井。采用的固定式洗井流程,只有在配水間控制洗井流程,當遇到地層壓力較高、吐水量大、返砂嚴重時,不便于控制井口返出水量。
活動洗井技術就是利用活動洗井車進行現場洗井。洗井車由水處理裝置、泵用動力傳動裝置和洗井泵三部分組成,其中水處理裝置采用了目前國內較先進的7項處理技術:電加熱裝置、兩級旋流除砂器、高效低阻液-液旋流除油器、臥式聚結沉降器、一級深床過濾器、二級精細過濾器及兩套氣動加藥裝置。洗井泵采用多級離心泵,動力取自汽車發動機。
(1)工作原理 注水井洗井車工作原理是為注水口油管返出的液體首先進入兩級旋流除砂器,將大顆粒的泥沙除去;隨后進入磁處理器,除去鐵磁性的懸浮物,然后進入高效低阻液-液旋流除油器,去除其中的大部分油粒;然后進入臥式聚結沉降器、高效聚結除油器,除去大部分油和懸浮物;最后進入二級精細過濾器,除去其中更小的油及懸浮物;處理后的水進入清水箱,水箱中的濾后水再由三缸注塞泵輸送進入注水井口套管,形成循環洗井作業。
(2)主要特點 該洗井車采用全自動化控制,操作簡便;水處理系統具有處理效果好、設備的反洗再生能力強、設備連續穩定運行周期長和適應性強等特點: ①在除油方面,采用了高效低阻液-液旋流除油器及臥式聚結沉降器,除油效率高。 ②在除機雜方面,采用旋流除砂器、斜板沉降器、二級精細過濾器,確保處理水質。③在洗井循環過程中,配置了變頻加熱裝置,提高了循環水溫度,有效稀釋了井筒油污; ④洗井過程中增加了洗井液這一環節,液中的表面活化劑等材料對管壁粘結油污起到了剝離作用,同時更有效地分解了井筒的干結油塊,確保井筒油污能夠隨循環水排出井筒,保證了洗井效果。
活動洗井與固定洗井相比,由于活動洗井所需水量少,壓力低,節約地面工程建設投資、節電和節約水處理費用比較明顯。
(1)節約地面工程建設投資 目前全廠共有注水井243口,需要安裝成有循環洗井流程,增設地面管線流程及處理裝置的費用至少要在1300萬元以上,按5年分期建設,每年需要投資260萬元,每年的系統維護、更新成本費用20萬元,所以每年需要投資280萬元。如果改用活動洗井車洗井的話,每年按洗井150井次計算,每年需(150井次×3300元/井次)49.5萬元,節約資金230.5萬元。由此見,采用活動洗井車洗井費用要比采用有循環洗井流程增設的地面費用更經濟、更簡便。
(2)節約運行費用 我廠每年平均按150井次洗井計算,每口井洗井7小時,每口井洗井200方水,那么全年共洗井150×7=1050小時,洗井水:150井次×200方/井次=30000方(清水按10000方,污水20000方),運行電費:20000方×7 kW·h/m3×0.5元/ kW·h=70000元,清水費用:10000方×2.7元/方=27000元。應用洗井車對注水井進行洗井,從運行費用方面來看,由于活動洗井車是在井口進行洗井作業,且污水處理效率高,因而洗井壓力低、時間短、用水量少,經濟效益十分顯著,節約運行費用共計:9.7萬元。
(3)降低人工成本,降低安全風險 采用活動洗井技術,具有活動型含油污水處理工藝,每年可減少用于污水處理、原油脫水的工作量,降低人工成本。同時由于固定式洗井操作復雜、操作不在一個空間、注水壓力高不便于調控,所以存在很大的安全風險,而采用活動洗井技術,洗井是在同一空間,調控操作方便,大大降低了高壓洗井的安全風險。采用活動洗井車洗井,每年可節約資金240.2萬元。
由以上分析可見,活動注水技術是注水井洗井工藝的重大改進,它必將為我廠帶來較好的經濟效益、環境效益和社會效益。