油藏課程設(shè)計(jì)課件

1、石油工程課程設(shè)計(jì)（勝利油田DSJ-2儲(chǔ)存注水工程設(shè)計(jì)）姓 名：xxx班 級(jí)：xxx班學(xué) 號(hào)：xxx序 號(hào)：x指導(dǎo)老師：xxx目 錄1.儲(chǔ)層特征及潛在傷害因素分析11.1儲(chǔ)層地質(zhì)概況11.2儲(chǔ)層基本特征11.3潛在傷害因素分析32.DLJ區(qū)塊敏感性數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用42.1 速敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)42.2鹽敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)62.3堿敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)83.注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定94.勝利油田DLJ區(qū)塊結(jié)垢預(yù)測(cè)114.1結(jié)垢的危害及結(jié)垢原因分析114.2結(jié)垢預(yù)測(cè)125.油田注水水質(zhì)處理145.1淺層地下水水質(zhì)處理145.2地面水處理155.3含油污水處理185.4脫氧處理185.5海水處理196.結(jié)論與建議206.1注水中保護(hù)油氣

2、層的相應(yīng)措施206.2正確評(píng)價(jià)和選用各種處理劑206.3油氣層保護(hù)新技術(shù)201.儲(chǔ)層特征及潛在傷害因素分析1.1儲(chǔ)層地質(zhì)概況DLJ油藏地處山東省臨邑縣北部的DLJ地區(qū)，面積為22.14km2。構(gòu)造上位于惠民盆地西部臨邑大斷層下降盤的DLJ斷塊區(qū)，其東北部緊鄰臨13、臨9斷塊區(qū)，西部和盤河斷塊區(qū)相連，南部為臨南洼陷。DLJ斷塊區(qū)屬于典型的與臨邑大斷層伴生的逆牽引背斜構(gòu)造，是一個(gè)被斷層復(fù)雜化了的背斜，其上被斷層分割成了許多小的斷塊區(qū)。DLJ油藏主要的含油沉積地層由下到上分別為：下第三系沙河街組和東營(yíng)組、上第三系館陶組和明化鎮(zhèn)組以及第四系平原組，其中，沙河街組由下到上分為沙四、沙三、沙二、沙一四個(gè)段

3、，東營(yíng)組從下到上分為東二、東一兩個(gè)段，館陶組自下而上分為館三、館二、館一三個(gè)段。本區(qū)主要有河流、三角洲和湖泊三類沉積體系。其中館陶組主要發(fā)育有河流沉積體系；東營(yíng)組主要有三角洲和湖泊兩類沉積體系；沙河街組主要發(fā)育有三角洲沉積體系。1.2儲(chǔ)層基本特征1.2.1儲(chǔ)層巖性特征根據(jù)對(duì)DLJS2上、S2下儲(chǔ)層巖石的全巖和粘土礦物X衍射分析，認(rèn)為DLJS2上儲(chǔ)層是以石英砂巖為主的細(xì)砂巖，S2下儲(chǔ)層是以斜長(zhǎng)石為主的細(xì)砂巖。由粘土礦物X衍射和掃描電鏡分析可知，DLJS2上儲(chǔ)層填隙物為泥質(zhì)和方解石，泥質(zhì)成分主要為高嶺石和伊蒙混層，次為綠泥石和伊利石，填隙物主要分布于粒間孔中，少量分布于顆粒表面；DLJS2下儲(chǔ)層粘

4、土礦物含量少，主要為書頁(yè)狀高嶺石，葉片狀綠泥石，次為伊蒙混層和少量的伊利石，主要分布于顆粒表面和粒間孔中。粘土礦物分布見表1-1。表1-1（1）DLJ儲(chǔ)層巖石礦物組分?jǐn)?shù)據(jù)表井號(hào)層位巖性石英%鉀長(zhǎng)石%斜長(zhǎng)石%方解石%粘土礦物%L37-6S2上砂巖71.09少19.296.083.54L10-1S2 下砂巖29.967.3753.647.271.76表1-1（2）DLJ儲(chǔ)層粘土礦物含量井號(hào)層位粘土含量%粘土礦物含量 %蒙脫石伊蒙混層伊利石高嶺石綠泥石混層比%相對(duì)絕對(duì)相對(duì)絕對(duì)相對(duì)絕對(duì)相對(duì)絕對(duì)相對(duì)絕對(duì)L37-6S2上3.54/28.81.0212.20.4331.91.1327.10.963

5、0L10-1S2 下1.76/17.70.318.50.1552.40.9221.40.38301.2.2儲(chǔ)層物性特征DLJ儲(chǔ)層普遍具有較高的孔隙度和滲透率，各砂層的孔隙度大多在20%以上，平均滲透率多大于100×10-3m2，孔喉大小主要分布在0.7515m。1.2.3儲(chǔ)滲空間特征根據(jù)鑄體薄片和掃描電鏡分析可知：DLJS2上巖石孔隙主要為粒間溶孔,孔徑多為1530m，次為填隙物內(nèi)溶孔，少量粒內(nèi)溶孔，且?guī)r石中還有少量石英次生加大，進(jìn)一步減小巖石的滲透性，見照片W668-5；DLJS2下巖石孔隙較S2上巖石孔隙要發(fā)育，面孔率為15%，平均孔徑38.48m，平均孔喉比為3.25

6、，均質(zhì)系數(shù)0.27，平均配位數(shù)1.30，主要為粒間溶孔，少量鑄?？缀吞钕段飪?nèi)溶孔以及粒內(nèi)溶孔，巖石中常見石英次生加大和自生石英。1.2.4油藏流體性質(zhì)DLJ油田地層油粘度低，為1.6mPa·s，但原油中含蠟量高，膠質(zhì)瀝青質(zhì)的含量也比較高。其中含蠟量為37.8%，膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量為14.7%，原油凝固點(diǎn)29。地層水總礦化度為19097mg/L48339mg/L，S2上為CaCl2型，S2下為MgCl2型。1.2.5儲(chǔ)層微觀滲流特征由DLJS2儲(chǔ)層巖心潤(rùn)濕性測(cè)定數(shù)據(jù)可知，DLJ區(qū)塊巖石潤(rùn)濕性表現(xiàn)為親水性。該特征在相對(duì)滲透率曲線上也有明顯反映，表現(xiàn)為共存水飽和度大于20%，油水兩相等滲點(diǎn)含水

7、飽和度大于50%，在殘余油飽和度時(shí)，水相滲透率較低。如下圖1-1。圖1-1 DLJ油水相對(duì)滲透率曲線1.3潛在傷害因素分析1.3.1儲(chǔ)層敏感性礦物(1）粘土礦物粘土礦物是高度分散的含水的層狀硅酸鹽和含水的非晶質(zhì)硅酸鹽礦物的總稱。粘土礦物種類：高嶺石、 蒙皂石、伊利石 、綠泥石（2）非粘土敏感性礦物：流速敏感性礦物鹽酸敏感性礦物 氫氟酸敏感性礦物堿敏性礦物。1.3.2儲(chǔ)層潛在損害因素分析凡是受外界條件影響而導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透率降低的儲(chǔ)層內(nèi)在因素，均屬于儲(chǔ)層潛在損害因素。注水開發(fā)過(guò)程中可能造成油氣層損害的原因很多，無(wú)論哪一種損害，儲(chǔ)層本身的內(nèi)在條件均是主要因素。油氣層在鉆開之前，油氣層巖石及其礦物組分和

8、其中所含流體處于一種物理的、化學(xué)的、熱力學(xué)的平衡狀態(tài)，在注水開發(fā)過(guò)程中，這種平衡狀態(tài)可能被破壞，向著另一平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化，而油氣層本身又不能適應(yīng)這些外界條件變化時(shí)就會(huì)導(dǎo)致油氣層損害，使油氣層的滲透率明顯降低。因此，要了解油氣層損害的機(jī)理和損害的程度，首先要弄清楚油氣層的潛在損害因素。通過(guò)分析L37-6井和L10-1井的巖石儲(chǔ)滲空間特征，敏感性礦物含量、種類及分布特征，以及地層巖石物性和流體物性等資料，可對(duì)該儲(chǔ)層潛在損害因素作出如下分析：(1)L37-6井和L10-1井含有大量的伊利石和蒙脫石混層，因此，儲(chǔ)層很可能會(huì)發(fā)生較強(qiáng)程度的水敏性，從而縮小滲流通道，堵塞孔道。(2)L37-6井和L10-1井的

9、巖石中都含有一定量的高嶺石且后者為主要成分，因此，儲(chǔ)層容易出現(xiàn)較強(qiáng)的堿敏性，當(dāng)與高的PH值工作液作用產(chǎn)生分散或運(yùn)移時(shí)，引起內(nèi)部微粒運(yùn)移、堵塞滲流通道。2.DLJ區(qū)塊敏感性數(shù)據(jù)分析應(yīng)用表2-1 勝利油田DLJ區(qū)塊敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)名稱速敏評(píng)價(jià)鹽敏評(píng)價(jià)堿敏評(píng)價(jià)L（cm）5.45.55.5D（cm）32.54.5uo（mPa.s）1.01.01.0流量P礦化度PPHPml/min10-3MPamg L10-3MPa10-3MPa0.10.250.50.751.02.03.04.05.06.00.6491.5783.1555.0656.93213.86421.36231.55241.40355.4

10、5548339400003500030000200001000003.2213.4473.5933.7824.6255.73111.255789101112139.489.489.639.7610.8411.8812.04流速=0.5 ml/min流速=0.5 ml/minL: 巖樣長(zhǎng)度 D: 巖樣直徑 uo: 流體粘度 P: 巖樣兩端壓差2.1 速敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理及步驟：（1）以不同的注入速度向巖心中注入地層水；（2）測(cè)定各個(gè)注入速度下巖心的滲透率；（3）從注入速度與滲透率的變化關(guān)系上，判斷油氣層巖心對(duì)流速的敏感性，并找出滲透率明顯下降的臨界流速。利用達(dá)西滲流公式：計(jì)算不同流速下的滲透率K

11、i，并代入下式計(jì)算，若滿足下式，則說(shuō)明已發(fā)生速度敏感， Ki-1所對(duì)應(yīng)的流量Qi-1即為臨界流速。損害程度評(píng)價(jià)如下式， Kmax滲透率變化曲線中各滲透率點(diǎn)中的最大值，m2Kmin滲透率變化曲線中各滲透率點(diǎn)小的最小值，m2表2-2敏感程度評(píng)價(jià)指標(biāo)損害程度<30%30%-70%>70%敏感程度弱中等強(qiáng)計(jì)算數(shù)據(jù)如下表：表2-3流速與滲流數(shù)據(jù)流量(ml/min)0.100.250.500.751.002.003.004.005.006.00流速(cm/s)2.365.9011.8017.6923.5947.1870.7794.36117.95141.54Kw（m-2）0.1960.2020

12、.2020.1890.1840.1840.1790.1610.1540.134說(shuō)明發(fā)生速度敏感，即臨界流速為11.80cm/s。2.2鹽敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較不同礦化度下，巖心下透率的變化，得出發(fā)生鹽敏的臨界礦化度，步驟如下：（1）用地層水測(cè)定巖心的滲透率Kmax；（2）逐級(jí)降低水相礦化度，測(cè)定巖心的滲透率；（3）用淡水測(cè)定巖心的滲透率Kmin；利用達(dá)西滲流公式，計(jì)算不同礦化度下的滲透率Ki，并代入下式計(jì)算，若滿足下式，則說(shuō)明已發(fā)生鹽敏， Ki-1所對(duì)應(yīng)的礦化度即為臨界礦化度。表2-4不同壓差、礦化度下的滲透率礦化度mg/L4833940000350003000020000100000壓差（

13、15;10-3MPa）3.2213.4473.5933.7824.6255.73111.255滲透率（×10-3m-2）4.5424.2444.0723.8683.1632.5531.230說(shuō)明已經(jīng)發(fā)生鹽敏；臨界礦化度Cc=30000mg/l2.3堿敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)通過(guò)注入不同pH值的地層水并測(cè)定其滲透率，根據(jù)滲透率的變化來(lái)評(píng)價(jià)堿敏損害程度，找出堿敏損害發(fā)生的條件。步驟如下： （1）根據(jù)實(shí)際情況，一般要從地層水的pH值開始，逐級(jí)升高pH值； （2）最后一級(jí)鹽水的pH值可定為12； （3）測(cè)定各個(gè)pH值下巖心的滲透率。利用達(dá)西滲流公式，計(jì)算不同pH值下的滲透率Ki，并代入下式計(jì)算，若滿足下式

14、，則說(shuō)明已發(fā)生堿敏， Ki-1所對(duì)應(yīng)的pH值即為臨界pH值。表2-5 不同PH、壓差下的滲透率PH78910111213壓差（×10-3MPa）9.489.489.639.7610.8411.8812.04滲透率（×10-3m-2）1.5431.5431.5191.4991.3501.2311.215說(shuō)明已經(jīng)發(fā)生堿敏；臨界PH=10。3.注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定在注水過(guò)程中控制注入水質(zhì)是預(yù)防地層損害，提高注水效果的最直接主最重要的途徑。不合格的注入水質(zhì)主要從兩方面引起地層損害：一方面是注入水與地層巖石不配伍造成損害；另一方面是注入水與地層流體不配伍造成損害，因此制定合理的注水水質(zhì)指

15、標(biāo)，嚴(yán)格進(jìn)行注入水水質(zhì)處理是注水工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容。注入水水質(zhì)是指溶解在水中的礦物鹽、有機(jī)質(zhì)和氣體的總含量，以及水中懸浮物含量及其粒度分布。水質(zhì)指標(biāo)可分為物理指標(biāo)和化學(xué)指標(biāo)兩大類。通常，物理指標(biāo)是指水的溫度、相對(duì)密度、懸浮物含量及其粒度分布、石油的含量。注入水的化學(xué)指標(biāo)是指鹽的總含量、陽(yáng)離子（如鈣、鎂、鐵、錳、鈉和鉀等）的含量、陰離子（如重碳酸根、碳酸根、氯離子、硫離子）的含量、硬度與堿度、氧化度、pH值、水型、溶解氧、細(xì)菌等等。對(duì)于某一特定的油氣層，合格的水質(zhì)必須滿足注入水與地層巖石及其流體相配伍的物理和化學(xué)指標(biāo)。一般注入水應(yīng)滿足以下要求：（1）機(jī)械雜質(zhì)含量及其料徑不堵塞喉道；（2）注入水中

16、的溶解氣、細(xì)菌等造成的腐蝕產(chǎn)物、沉淀不造成油氣層堵塞；（3）與油氣層水相配伍；（4）與油氣層的巖石和原油相配伍。目前，我國(guó)有關(guān)部門已制訂了注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，表3-1就是我國(guó)石油工業(yè)制訂的碎屑巖油田注入水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。要強(qiáng)調(diào)的是，不同的油氣層應(yīng)有與之相應(yīng)的合格水質(zhì)，切忌用一種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)所有不同類型的油氣層的注入水水質(zhì)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。在制定水質(zhì)指標(biāo)時(shí)除了以下各項(xiàng)指標(biāo)外，還應(yīng)注意注入水礦化度和pH值的確定。有條件許可的情況下應(yīng)保證注入水礦化度高于鹽敏評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)定的臨界礦化度，這樣才能防止注水時(shí)水敏損害的發(fā)生。若注入水源礦化度低于臨界礦化度，則必須采取防膨措施。注入水的pH值確定應(yīng)控制在7±0

17、.5為宜。表3-1 推薦水質(zhì)主要控制指標(biāo)注入層平均空氣滲透率m2<0.10.1-0.6>0.6標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)A1A2A3B1B2B3C1C2C3控制指標(biāo)懸浮固體含量，mg/L<1.0<2.0<3.0<3.0<4.0<5.0<5.0<6.0<7.0懸浮物顆粒直徑中值，m<1.0<1.5<2.0<2.0<2.5<3.0<3.0<3.5<4.0含油量，mg/L<5.0<6.0<8.0<8.0<10<15<15<20<30平均腐蝕率，m

18、m/a<0.076點(diǎn)腐蝕A1，B1，C1級(jí)：試片各面都無(wú)點(diǎn)腐蝕A2，B2，C2級(jí)：試片有輕微點(diǎn)蝕A3，B3，C3級(jí)：試片有明顯點(diǎn)蝕SRB菌，個(gè)/mL0<10<250<10<250<10<25鐵細(xì)菌，個(gè)/mLn×102n×103n×104腐生菌，個(gè)/mLn×102n×103n×104注：1、1<n<10；2、清水水質(zhì)指標(biāo)中去掉含油量。4.勝利油田DLJ區(qū)塊結(jié)垢預(yù)測(cè)4.1結(jié)垢的危害及結(jié)垢原因分析結(jié)垢是油氣田生產(chǎn)過(guò)程中的常見問(wèn)題，會(huì)造成管道不同程度的堵塞和腐蝕，使油氣產(chǎn)量下降，注水壓力上

19、升，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用效率降低甚至報(bào)廢，從而帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，影響油田的正常生產(chǎn)。對(duì)結(jié)垢進(jìn)行科學(xué)而準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，判斷結(jié)垢類型和結(jié)垢趨勢(shì)，可以為防垢和除垢提供可靠的依據(jù)。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)作業(yè)實(shí)踐中，油氣田結(jié)垢的危害主要反映在兩個(gè)方面，一是對(duì)通道暢通的影響，二是對(duì)通道物質(zhì)的腐蝕。具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1）一般地，與水接觸的設(shè)備管道內(nèi)表面結(jié)垢后,往往還有粘泥附著，可能造成不同程度的堵塞和管道腐蝕。（2）結(jié)垢往往使管線的截面積變小，設(shè)備的處理能力降低，必然增加輸液能力或處理費(fèi)用，這樣既出現(xiàn)減產(chǎn)，又增加成本。（3）地下巖層和油氣通道也會(huì)產(chǎn)生水垢和污物堵塞的麻煩，造成油氣產(chǎn)量下降,設(shè)施壽命縮短，能耗增大，運(yùn)轉(zhuǎn)成

20、本上升，甚至使油氣井停產(chǎn)，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。下面就結(jié)垢的原因總結(jié)如下：(1)自然界的水都含有雜質(zhì)，當(dāng)使用條件(如溫度，壓力，流速和熱傳遞等)合適時(shí)，與水接觸的油氣管道表面，地層喉道就容易結(jié)垢。(2)水中通常發(fā)生沉淀反應(yīng)，如果將兩種以上的不同水混合注入地層或地層中混合，就有可能在注水井或生產(chǎn)井中出現(xiàn)結(jié)垢而堵塞。(3)采出的油和氣中大多含水(稱為伴生水)，其中混有鹽類，CO2和H2S(又稱淡鹵水)經(jīng)分離油氣后的半生水仍然含有少量的油類。因而在這些油氣和水的傳輸 過(guò)程中容易生水垢和油垢。(4)在地層壓力，溫度及鹽度合適的條件下，一些礦物溶解于水中而達(dá)到最大濃度，當(dāng)水通過(guò)地層并隨同油氣進(jìn)入井筒中，由于

21、溫度和壓力下降，使其中所含的溶解固體的平衡條件發(fā)生變化，水溶解礦物的能力下降，形成過(guò)飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致沉淀而生成水垢。(5)冷卻水系統(tǒng)大多是開式循環(huán)系統(tǒng)，冷卻水借助冷水塔和空氣冷卻且反復(fù)循環(huán)使用，雜質(zhì)增多，水質(zhì)變壞，加劇了冷卻水使用中的結(jié)垢。(6)同時(shí)采幾個(gè)地層的原油時(shí)，采出的水和由地面注入的水在化學(xué)性質(zhì)上互不相溶，產(chǎn)生相互反應(yīng)而在通道內(nèi)生成水垢。(7)在油氣的伴生水中一般含有Ca2+，HCO-和CO32-等致垢物，當(dāng)輸送溫度過(guò)高時(shí)， CaCO3垢在油管中的形成將越來(lái)越多。(8)井底地層中常常有一些不穩(wěn)定的，游離的泥砂，比重較大，在一定條件下，隨油氣開采可能被攜帶到井筒和管道中結(jié)成泥垢，造成砂堵。

22、(9)在某些有缺陷的管道及管段的拐彎處，油氣的流線，流速，壓力及密度都出現(xiàn)突然變化，因而容易結(jié)垢聚集而堵塞通道。4.2結(jié)垢預(yù)測(cè)油田水結(jié)垢主要有兩種情況，一種是按照注入水和地層水中各種陰、陽(yáng)離子的濃度以及所處溫度、壓力等條件，通過(guò)計(jì)算進(jìn)行預(yù)測(cè)；另一種方法是直接將兩種水在一定條件下按一定比例混合后放置起來(lái)，觀察析出沉淀情況。本設(shè)計(jì)采用第一種方法預(yù)測(cè)結(jié)垢趨勢(shì)。具體原理如下：根據(jù)化學(xué)的溶度積原理，當(dāng)兩種水相混合，如果某化合物的陽(yáng)離子濃度（mol/L）與陰離子濃度（mol/L）的乘積大于該化合物的溶度積時(shí)，可能有沉淀生成。幾種油藏中常見的難溶物的溶度積如表4-1 所示。計(jì)算過(guò)程如下，按不同的地層水與注入

23、水體積比例（如表4-2），計(jì)算預(yù)測(cè)CaSO4 、CaCO3 、 MgCO3三種常見水垢的形成趨勢(shì)。表4-1 難溶化合物溶度積常數(shù)化合物名稱溶度積（25）BaSO41.1×10-10SrSO42.8×10-7CaCO34.8×10-10CaSO46.1×10-5FeS4.0×10-19BaCO38.0×10-9SrCO31.0×10-9Fe(OH)33.8×10-38Mg(OH)25×10-12Fe(OH)24.8×10-16MgCO31×10-5表4-2地層水與注入水的溶度積預(yù)測(cè)情況表

24、DSJ注入水90%70%50%30%10%溶度積常數(shù)地層水10%30%50%70%90%CaSO42.25×10-77.00×10-71.23×10-61.80×10-62.42×10-66.1×10-5 是否有垢無(wú)結(jié)垢無(wú)結(jié)垢無(wú)結(jié)垢無(wú)結(jié)垢無(wú)結(jié)垢CaCO39.39×10-48.93×10-48.4×10-47.78×10-47.07×10-44.8×10-10是否有垢結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢MgCO31.86×10-42.15×10-42.24×10-

25、42.25×10-42.45×10-41×10-5 是否有垢結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢表 4-3(1) 地層水分析數(shù)據(jù)表區(qū)塊層位PH值離子含量mg/L總礦化 度mg/L水 型K+Na+Mg2+Ca2+Cl-SO42-HCO3-臨南油田S2614607180237826301028243208CaCl2S中3714618250192825760046642572MgCl2、CaCl2S下3715931251214526612043045373CaCl2商二區(qū)S上2795038629215112056625559CaCl2S下26.577241285501239234210

26、8322219CaCl2S4726081860725655607012389927CaCl2商三區(qū)S1786625923013528073023209MgCl2S上2758075130190307896516232MgCl2S下28103675746016508066928136CaCl2S上371004069370157570103327269CaCl2DLJS上2617045156147228985068148339CaCl2S下2670666221411072068319097MgCl2表4-3(2) 注入水分析數(shù)據(jù)表區(qū)塊注入水源PH值離子含量mg/L總 礦化 度mg/L水 型K+Na+

27、Mg2+Ca2+Cl-SO42-HCO3-臨南油田臨南聯(lián)合站6.514848.8212.632472.4427385.13378.24372.0445669.28CaCl2商二區(qū)商三區(qū)商四凈7.012465.77244.522630.2524190.19126.08510.8640167.67CaCl2DLJ臨中站6.57645.66127.58490.9812779.730422.0121465.96CaCl2盤二聯(lián)6.515462.5330.01616.0227187.55.0340.0944973.19CaCl25.油田注水水質(zhì)處理在水源確定的基礎(chǔ)上，一般要進(jìn)行水質(zhì)處理。水源不同，水處理

28、的工藝也就不同，現(xiàn)場(chǎng)上常用的水質(zhì)處理措施有以下幾種：（1）沉淀；（2）過(guò)濾；（3）殺菌；（4）脫氧處理；（5）海水處理。本設(shè)計(jì)介紹四種水源的處理方法：1、淺層地下水水質(zhì)處理； 2、地面水處理 ；3、含油污水處理 ；4、脫氧處理；5、海水處理。5.1淺層地下水水質(zhì)處理除鐵方法：地下水中鐵質(zhì)的主要成分是二價(jià)鐵，通常以Fe(HCO3)2的形態(tài)存在。二價(jià)鐵極易水解，生成Fe(OH)2，氧化后形成Fe(OH)3，易堵塞地層。除鐵方法一般采用物理或化學(xué)方法。工藝流程見圖5-1。除懸浮物地下水因地層的過(guò)濾作用懸浮物含量較少，在除鐵的同時(shí)也可將大部分懸浮物除去，而達(dá)到高滲透油田注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但用于低滲透油田注

29、水時(shí)，還需在除鐵后再進(jìn)行深度處理。工藝流程見圖5-2。圖5-1 地下水錳砂除鐵工藝流程圖1地下水源井來(lái)水；2錳砂除鐵濾罐；3緩沖水罐；4輸水泵；5輸水管線圖5-2 地下水除懸浮固體工藝流程圖1地下水源井來(lái)水 2錳砂除鐵濾罐 3石英砂濾罐4緩沖水罐 5輸水泵 6輸水管線5.2地面水處理地面水是指江河、湖泊、水庫(kù)內(nèi)的水。圖5-3是地面水處理主要工藝流程圖。該流程隨著對(duì)處理后水質(zhì)的要求不同而有所變化，當(dāng)水中泥砂含量高時(shí)，應(yīng)考慮在反應(yīng)沉淀池前加預(yù)沉池。圖5-3 地面水處理流程框圖1地面水源來(lái)水；2取水泵；3藥水混合器；4反應(yīng)沉淀池；5濾池；6吸水池；7輸水泵表5-1 油田注水用清水或含油污水處理常用絮

30、凝劑、緩蝕阻垢劑、殺菌劑的性能種類序號(hào)名 稱分子式及詳細(xì)名稱性質(zhì)及組成的主要部分主要技術(shù)指標(biāo)絮凝劑1硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O白色結(jié)晶狀，易溶于水相對(duì)密度：0.71.62，Al2O3含量14%18%2聚合氯化鋁Aln(OH)nCl3-nm固體為黃色透明體固體Al2O3：30%40%，液體Al2O3：10%，相對(duì)密度：1.2，PH值3.55.03硫酸亞鐵FeSO4·7H2O塊狀結(jié)晶體含F(xiàn)eSO4·7H2O：95%,FeSO4：52%，相對(duì)密度：1.894反相破乳劑淡黃色液體有效含量50%，pH值3.55.0，相對(duì)密度1.165高分子聚丙烯酰胺膠體狀或白色粉

31、狀膠體有效含量：8%10%，粉狀：90%以上緩蝕阻垢劑6丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸類聚合物淡黃色至金黃色液體相對(duì)密度1.05，有效含量30%7AAAMPSHPA三元共聚物相對(duì)密度1.06，有效含量28%8氨基三甲叉磷酸C3H12NO9P3淡黃色液體相對(duì)密度：1.31.4，有效含量50%，pH值239乙二胺四磷酸C6H20N2P4O12黃棕色透明液體相對(duì)密度：1.31.4，有效含量28%，pH值91010羥基乙叉二磷酸C2H8O7P2棕黃色或淺綠色油狀液體有效含量55%11聚丙烯酸C2H2CH,aCOOH無(wú)色或淡黃色液體有效含量25%，聚合率：95%12水解聚馬蘭酸酐棕黃色透明粘稠

32、性液體有效含量50%，pH值2左右，相對(duì)密度1.20殺菌劑13潔爾滅十二烷基二甲基芐基氯化按淡黃色蠟狀物，溶于水有效含量（40±2）%14戊二醛液體，溶于水15穩(wěn)定性二氧化氯有效含量2%5.3含油污水處理如圖5-4是目前油田上常用的重力式混凝除油、石英砂壓力過(guò)濾處理含油污水工藝流程圖。圖5-4 含油污水處理流程圖1除油罐；2沉降罐；3提升泵；4,5一、二過(guò)濾罐；6凈水水罐；7污水回收池；8回收水泵5.4脫氧處理氧是造成注水系統(tǒng)腐蝕的最主要、最直接的因素，也是其它水質(zhì)指標(biāo)能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。脫氧的方法有化學(xué)法和真空法。常用的化學(xué)除氧劑有亞硫酸鈉（Na2SO3）、二氧化硫（SO2）和聯(lián)氨

33、（N2H4）等。真空脫氧的原理是基于享利定律，可表述如下：某氣體在水中溶解量的大小與該氣體在水面上分壓成正比，并與該氣體在水中的溶解常數(shù)有關(guān)。當(dāng)采用真空設(shè)備使水面上的氣體壓力接近于零時(shí)，則水面上各種氣體的分壓亦接近于零，此時(shí)，溶解在水中的氣體就大量逸出，以此達(dá)到脫氧的目的。真空脫氧可用兩種方法獲得真空，一種是水力噴射器法，另一種是真空泵法，本設(shè)計(jì)主要介紹第二種方法，即用多級(jí)水環(huán)大氣噴射真空泵直接獲得真空的方法，工藝流程簡(jiǎn)圖如5-5。如圖5-5 脫氧處理工藝流程圖1清水罐；2壓力過(guò)濾罐、脫氧塔進(jìn)水泵；3壓力過(guò)濾罐；4脫氧塔；5脫氧塔出水泵；6加藥；7水環(huán)大氣噴射真空泵；8排氣；9脫氧水罐5.5海

34、水處理如果注入水源選用海水，注水系統(tǒng)包括海水提升、粗過(guò)濾、細(xì)過(guò)濾、脫氧、增壓和注入、化學(xué)劑注入以及各種工藝管線和裝置監(jiān)控儀表。如圖5-6表示整個(gè)注水系統(tǒng)的工藝流程圖，包括：（1）海水提升；（2）粗過(guò)濾；（3）細(xì)過(guò)濾；（4）脫氧；（5）海水增壓；（6）海水注入；（7）化學(xué)劑注入。如圖5-6 海水處理工藝流程圖6.結(jié)論與建議6.1注水中保護(hù)油氣層的相應(yīng)措施1.從儲(chǔ)層巖性來(lái)看： （1）通過(guò)DLJ儲(chǔ)層L37-6井巖樣分析可知，巖層中含有大量的蒙脫石和伊利石、蒙脫石混層。因此，儲(chǔ)層有很強(qiáng)的水敏性，易發(fā)生粘土膨脹、分散和運(yùn)移，所以使用粘土穩(wěn)定劑，或粘土防膨技術(shù)。 （2）通過(guò)DLJ儲(chǔ)層L10-1井巖樣分析可

35、知, 巖層中含有大量的高嶺石，因此，儲(chǔ)層容易出現(xiàn)較強(qiáng)的速敏性，當(dāng)注水強(qiáng)度過(guò)大或操作不平衡時(shí)，引起內(nèi)部微粒運(yùn)移、堵塞滲流通道。所以，合理的注水速度是控制速敏的有效途徑。2從注入水情況來(lái)看 （1）不同比例的注入水與地層水的溶度積預(yù)測(cè)情況可以看出，注入水與地層水的配伍性還行，沒(méi)有結(jié)垢的趨勢(shì)。無(wú)論在管壁上還是在油層中形成水垢都是有害無(wú)益的。管壁結(jié)垢的危害是設(shè)備磨損、腐蝕和阻流。6.2正確評(píng)價(jià)和選用各種處理劑在注水作業(yè)中所用的處理劑有防膨劑、破乳劑、殺菌劑、防垢劑、除氧劑等，其中的多種處理劑都具有表面活性。在選用他們時(shí)應(yīng)遵循以下原則：（1）選用每種處理劑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格評(píng)價(jià)處理劑與油層巖石和油層流體的配伍性，防止生成乳狀液及沉淀和結(jié)構(gòu)，損害油層；（2）同時(shí)使用處理劑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格