油氣田開發(fā)水資源高效利用探討

蔣繼輝 同 霄 范 婧 姜偉光

(1.中國石油長慶油田分公司油氣工藝研究院；2.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室)

0 引 言

在目前的技術(shù)條件下，“水”在相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)仍將是油氣田開發(fā)重要的生產(chǎn)資料，生產(chǎn)需水量大與廢水產(chǎn)生量大的矛盾始終貫穿于油氣田開發(fā)各個(gè)環(huán)節(jié)。尤其是對于致密油氣田而言，隨著體積壓裂技術(shù)的大規(guī)模推廣，施工作業(yè)用水量大與返排液產(chǎn)生量大的矛盾進(jìn)一步凸顯[1-2]。在部分注水開發(fā)油田，采出水產(chǎn)生量大與回注水需求量大也是一大矛盾。因此，在油氣田開發(fā)過程中，尤其是干旱缺水地區(qū)，處理好生產(chǎn)用水與產(chǎn)出廢水之間的關(guān)系是油氣田企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要問題。

油氣田開發(fā)水資源高效利用的最終目的是減少淡水的消耗量，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是新鮮水的合理使用，主要涉及鉆井、壓裂、老井改造及維護(hù)、采油及注水作業(yè)需水等環(huán)節(jié)；二是將產(chǎn)出廢水再利用于生產(chǎn)作業(yè)，主要涉及上述作業(yè)過程中由井口返出的廢工作液或地層水。

1 新鮮水的合理使用

1.1 鉆井作業(yè)推廣應(yīng)用節(jié)水鉆探技術(shù)

對于水資源(尤其是地表水)短缺的地區(qū)而言，傳統(tǒng)的鉆井工藝在施工過程中面臨的耗水量過大的問題顯得尤為突出。

1.1.1 改變鉆井循環(huán)介質(zhì)類型

1)泡沫鉆井液

泡沫鉆井液是通過機(jī)械攪拌將氣體充入鉆井液中，用表面活性劑降低氣液界面張力，把大氣泡變成微細(xì)氣泡，用較高的凝膠強(qiáng)度使微細(xì)氣泡均勻分散在鉆井液中，形成穩(wěn)定可泵的氣、液、固三相硬膠泡沫。……