油田注水井自循環洗井車應用研究①

畢磊

摘? ?要：曲堤油田作為典型注水開發油田，提高洗井效率和質量是改善近井地帶油層污染、保持地層注水能力和提高注水開發效果的重要措施。為提升注水壓力較高和溢流量較大井的洗井效率、提高大排量洗井質量、有效控制洗井壓力確保地層穩定、降低注水系統壓力大幅波動影響，管理區成立專業化洗井管理小組，引進設備配套完善的專業化隊伍，按照《洗井指導書》要求規范操作，有效提高洗井效果。

關鍵詞：自循環洗井? 氣浮沉降? 旋流除砂? 注水井管理? 注水壓力

中圖分類號：TE358? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）05（b）-0050-02

1? 洗井車構造及工作原理

自循環洗井車是根據油田注水井洗井液處理工藝開發設計的一種車載式油田注水井循環清洗回注的環保水處理設備，該設備的工作原理是注水井油管內的高壓污水返出后，經高壓管線進入粗濾器和減壓閥，去除掉大顆粒雜物并減壓后進入旋流除砂器，去除泥砂后，流經除鐵器進入氣浮箱，在氣浮箱內采用氣浮除油和斜板刮油去除大部分污油和懸浮物，然后進入快速過濾器除去剩余污油和懸浮物，經上述處理后的干凈水匯入清水箱，再由三缸柱塞泵加壓注水壓力后打入注水井套管，高壓水由套管經井底將污油、泥砂、懸浮物等雜物帶入注水井油管，再由注水井油管返出到高壓管線。這樣就可以在注水管網不關閉不降壓的情況下循環帶壓清洗注水井，提高注水驅油效果。

1.1 主要裝置介紹

1.1.1 三缸柱塞泵

臥式三缸柱塞泵由動力端、液力端及泵內減速器組成。按不同作業要求配備多種規格的柱塞（Φ100、Φ115、Φ125），本設備使用的柱塞直徑為Φ125。泵的驅動是主動軸帶動泵內減速箱，經斜齒輪帶動主軸，主軸通過偏心快經連桿十字頭組帶動柱塞往復運動，從而將旋轉運動轉變為直線運動。

1.1.2 油水箱

油水箱為整體結構，內部由隔板分為兩半，一半作為快速過濾器出水并供三缸柱塞泵吸水的清水箱;另一半作為氣浮箱刮出廢油廢渣存放的廢渣油箱。

1.1.3 快速過濾器

快速過濾器是由過濾罐、濾料、閥門組、管路、控制系統等組成，其功能是將旋流除砂器和氣浮箱處理后的污水再次精密過濾，達到油田對地下注入水的要求。

1.1.4 氣浮沉降箱

氣浮沉降箱是整機除油的核心裝置。內部通入溶氣水，大量的微小氣泡與注水井返出液充分接觸，使非水溶性微小油珠附著在小氣泡上，增大油珠的浮力，使其迅速上浮，流入斜板區的浮在微小氣泡上的油珠沿斜板的下表面不斷聚集、長大，在浮力的作用下沿斜板下表面緩慢上升，最終離開斜板區浮至浮渣層。從而使液體中分散油，部分乳化油及輕質懸浮物得到去除。最后通過刮板將上浮的油和懸浮物刮到集油槽，通過集油管將浮渣送到油箱，清水通過集水管輸送至清水區，由三缸泵回注到井內。氣浮沉降箱每個區域均有排空管，可以保證箱內的液體在每個區域均可排放干凈。

1.1.5 旋流除砂器

旋流除砂器主要由渦殼、錐體、下接管、進液口和排液口等組成。本設備中采用三個旋流器進行組合除砂，將流量大的旋流器（FX200）設置在第一級用于去除液體中較大顆粒的泥砂，從第一級排液口排出的液體進入第二級旋流器，第二級采用兩個并聯的旋流器（FX150）去除液體中殘余的較小的泥砂。

1.2 技術特點

（1）采用二類汽車底盤，能適應油田的道路狀況和移動作業的需要。采用底盤發動機作為污水處理設備的動力，能克服注水井井口無電源的弊端。

（2）本車自帶一個2.4m3清水箱，既節省施工設備、降低作業成本，又保證連續洗井作業。設備能有效地清洗注水井，節省用水，節省投資，并能避免直接外排造成的環境污染。

（3）采用兩級減壓系統對井口返出水減壓處理，使設備可以進行帶壓洗井作業，洗井時不需提前停注?？梢栽诰€對過濾器進行反沖洗，減少去處理站進行反沖洗和排污次數。

（4）洗井時不需加任何化學藥劑。采用氮氣氣浮原理，實現高效油水分離。

（5）采用全自動操作系統，方便安全。出口減壓閥控制效果好，進出口排量可控。洗井過程中各節點壓力、流量有顯示液晶面板顯示，方便記錄。

1.3 技術參數

技術參數如表1所示。

1.4 施工工藝

第一循環運行流程為：井口返水→高壓粗濾器→減壓閥→旋流除砂器→氣浮沉降箱→三缸柱塞泵→井口進水，經多次循環后，確保返水水質好轉至無油后進入第二循環運行流程。

第二循環運行流程為：井口返水→旋流除砂器→氣浮沉降箱→管道排污泵→快速過濾器→清水箱→三缸柱塞泵→井口進水，此循環過程持續時間約為2～3h，達到回注水水質標準。

2? 洗井效果及應用價值

自循環洗井不僅解決了泵罐車不能連續洗井、洗井不徹底和壓力可控等問題，也解決傳統洗井返排液處理問題，保證了洗井質量。

2017年以來共實施自循環洗井130井次，平均單井注水壓力降低0.9MPa，平均單井日注水量提高7.2m3;減少因出砂結垢等作業11井次，降低作業費約60萬元;減少洗井返排污水1.8萬m3，降低污水處理費4萬元。

參考文獻

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