一、高尚堡油田注水管網概況和水質狀況
近幾年來,對高尚堡油田各注水井井口水質狀況的檢測表明,注水井井口水質出現了水含油、懸浮物、粒徑中值和微生物含量的不達標情況。在聯合站正常運轉情況下,聯合站外供水水質可以達到注水水質的要求。說明在供水注水管網的管壁上存在著微生物粘泥、懸浮物和污油,隨著管程的延長,回注水不斷的受到污染,水質狀況惡化。
注水管網由聯合站發出4條外供管線,7個注水站,23個配水間,81口注水井組成,其中聯合站至注水站管線長17.05km,注水站至配水間管線12.425km,配水間至單井管線36.98km。
二、管壁污垢成分分析藥劑選擇
1.垢樣分析
對高尚堡油田各注水站及注水井管壁垢樣進行調研分析,垢樣顏色為棕黑色至黑色,均為泥樣軟垢,垢層厚約3~8mm,氣味呈臭雞蛋味。剝去垢層可見管壁,管壁略顯粗糙,說明造成了輕微的腐蝕。取G89-73井管壁垢樣進行成分分析,分析結果:含水量15.80%,有機垢比例64.00%,無機垢比例20.20%。
從G89-73井管壁垢樣成分分析結果看出,管壁垢層較為松散,主要構成為污油、微生物及機械雜質。注水井回注水由地層采出水經過聯合站處理后提供,經過較長時間的積累,管壁上生長的微生物與回注水中的微量原油和機械雜質作用,產生大量的生物粘泥。這些污垢的存在是導致回注水在管網中被污染的原因。
2.藥劑的選擇和方案的確定
(1)清洗藥劑的選擇
經過試驗確定了以生物分散劑和次氯酸鈉、殺菌增效劑為清洗用藥劑,以生物分散劑對管壁生物粘泥進行剝離和分散,強化殺菌劑的效力,使殺菌劑更好地滲入菌泥和生物粘泥中,更接近微生物細胞,同時防止粘泥的沉積。殺菌增效劑是一種溴基殺菌劑,與次氯酸鈉作用后生成BrO-殺菌效力更強。
(2)清洗方案的確定
根據高尚堡油田的具體情況,確定清洗分四次進行,每次清洗一條外供管線及其后續管網。選擇聯合站外輸管線作為加藥點,使用加藥泵進行點滴加藥,藥劑在外輸水中混合均勻后被外輸水攜帶至供水和注水管線的各個部位,清洗管網中的管壁和設備。加藥后即對注水站和各單井水質進行監測,如發現水質不合格即啟動洗井水回收流程將污水排放至聯合站污水池,同時增加單井供水量提高流速進行沖洗,沖洗過程采用逐次沖洗的方法,未沖洗的單井處于關井狀態。至各單井水質合格后逐次回注,至此第一輪清洗結束。繼續加入生物分散劑剝離較為緊密的垢層,在各單井濁度上升時加入殺菌劑和增效劑,殺死垢層內細菌,強化剝離效果,在水質不合格時按照第一輪的方法進行處理。直至各單井水質數據和聯合站外輸水水質數據相當時確認到達終點停止清洗。
三、現場試驗情況
經過對比,選擇高5供水、注水管網進行現場試驗,高5注水站下轄5個配水間、7口單井,聯合站到注水站的供水管線規格為φ159×6,長度為2200m,注水站至配水間管線規格為φ146×22,總長度為1200m,配水間至各單井管線規格為φ76×11,總長度為16225m。
1.清洗施工過程
(1)按照50mg/L的濃度加入生物分散劑,同時開始注水站和單井的監測。
(2)在注水站濁度上升時加入次氯酸鈉、殺菌增效劑,控制注水站余氯為0.2~0.3mg/L,提高生物分散劑濃度至200mg/L。
(3)在單井濁度出現不合格時啟動洗井水回收流程將清洗污水倒入聯合站污水池,同時提高單井管線流速至0.8~1.0m/s開始沖洗,根據回收流程具體情況,每次啟動三口井進行沖洗,其余單井關井,逐次清洗。
(4)各單井水質合格后切換為注水流程,停止加入殺菌劑和殺菌增效劑,將生物分散劑濃度降為50mg/L,監測注水站和各單井濁度。
(5)在注水站的濁度再次上升時,加入次氯酸鈉和殺菌增效劑,控制注水站余氯為0.2~0.3 mg/L,提高生物分散劑濃度至200mg/L,進行第二輪沖洗。
(6)在各單井井口水質數據與聯合站外供水水質數據相當時停止加藥,否則進行下一輪清洗。
2.回收污水處理
聯合站污水池回收污水,經過加藥處理后進行沉降,然后進入生化站深度處理后外排。
3.試驗效果
清洗達到終點后,通過拆開注水站過濾器和單井井口過濾器目測連接管線內壁的清潔情況,對清洗效果做出初步判斷。過濾器拆開后,所連接的管線內壁清潔,無污油、無粘泥,鋁質構件顯示金屬光澤。說明清洗基本是成功的。清洗前,聯合站外輸水經過管網至注水井井口后濁度和懸浮物上升,說明回注水在管網中被污染,清洗后各項指標均與聯合站外輸水相當,達到了清洗的目的。
根據此方案,對聯合站外供的其余三條管線及其后續管網分別進行了清洗,取得了較好的清洗效果。
從這次供水、注水管網的化學清洗效果看,清洗所選擇的藥劑生物分散劑和次氯酸鈉、殺菌增效劑之間的配伍性很好,對于剝離管壁的污垢和殺滅污垢中的細菌效果較好,具有一定的推廣價值。
責任編輯: 中國能源網